電流源電路以及提供參考電壓的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本申請(qǐng)討論了電流源電路以及提供參考電壓的系統(tǒng)。在一個(gè)示例中，一種針對(duì)電源電壓變化對(duì)參考電壓電流源進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒梢园ǎ菏褂民詈系剿鲭娫措妷旱牡谝惠敵鼍w管，來(lái)提供至少一部分參考電流以用于建立參考電壓；使用耦合在所述第一輸出晶體管和輸出節(jié)點(diǎn)之間的第二輸出晶體管，來(lái)維持所述第一輸出晶體管兩端的恒定電壓；當(dāng)所述電源電壓變化時(shí)，對(duì)第一節(jié)點(diǎn)和地之間的補(bǔ)償阻抗進(jìn)行調(diào)節(jié)，所述第一節(jié)點(diǎn)位于所述第一輸出晶體管耦合到所述第二輸出晶體管處；并且其中，所述調(diào)節(jié)包括將所述補(bǔ)償阻抗調(diào)節(jié)到與輸出阻抗大體上相等，所述輸出阻抗在輸出節(jié)點(diǎn)和針對(duì)所述電源電壓的輸入端之間進(jìn)行測(cè)量。
【專利說(shuō)明】電流源電路以及提供參考電壓的系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]除了其他方面以外，本申請(qǐng)討論了電流源電路以及提供參考電壓的系統(tǒng)，并且更為具體地，討論了對(duì)電源電壓的依賴性減少的帶隙電壓電路。
【背景技術(shù)】
[0002]針對(duì)各種校準(zhǔn)、測(cè)量或觸發(fā)功能，電子器件可以依賴于一個(gè)或多個(gè)帶隙電壓或者參考電壓。當(dāng)帶隙電壓從預(yù)定值變化時(shí)，相關(guān)聯(lián)的電子器件的性能和可靠性之間可以進(jìn)行折中。提供至帶隙電路的電源電壓的變化可以是帶隙電壓變化的一個(gè)重要原因。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本申請(qǐng)公開(kāi)了一種電流源電路，具有改善的電源電壓系數(shù)，所述電流源電路包括電流源和阻抗電路，所述電流源包括:第一輸出晶體管，其被配置成提供至少一部分參考電流，以在負(fù)載兩端建立參考電壓；以及第二輸出晶體管，其耦合在所述第一輸出晶體管和所述負(fù)載之間，并且被配置成維持所述第一輸出晶體管兩端的恒定電壓；并且其中，所述第一輸出晶體管被配置成耦合到電壓源，并且所述第二輸出晶體管被配置成在輸出節(jié)點(diǎn)處耦合到所述負(fù)載；并且其中，所述第一輸出晶體管和所述第二輸出晶體管包括在所述輸出節(jié)點(diǎn)和電壓源輸入端之間的輸出阻抗；以及所述阻抗電路被配置成:當(dāng)所述電壓源的電源電壓變化時(shí)，對(duì)第一節(jié)點(diǎn)和地之間的補(bǔ)償阻抗進(jìn)行調(diào)節(jié)，所述第一節(jié)點(diǎn)位于所述第一輸出晶體管耦合到所述第二輸出晶體管處，其中，所述補(bǔ)償阻抗與所述輸出阻抗大體上相等。
[0004]本申請(qǐng)進(jìn)一步公開(kāi)了一種用于提供參考電壓的系統(tǒng)，所述參考電壓具有減小的電源電壓系數(shù)，所述系統(tǒng)包括:電流源電路，其被配置成提供參考電流；負(fù)載，其被配置成使用所述參考電流來(lái)提供所述參考電壓；并且其中，所述電流源電路包括電流源和阻抗電路，所述電流源包括:第一輸出晶體管，其被配置成提供至少一部分所述參考電流，以在負(fù)載兩端建立所述參考電壓；以及第二輸出晶體管，其耦合在所述第一輸出晶體管和所述負(fù)載之間，并且被配置成維持所述第一輸出晶體管兩端的恒定電壓；并且其中，所述第一輸出晶體管被配置成耦合到電壓源，并且所述第二輸出晶體管被配置成在輸出節(jié)點(diǎn)處耦合到所述負(fù)載；并且其中，所述第一輸出晶體管和所述第二輸出晶體管包括在所述輸出節(jié)點(diǎn)和電壓源輸入端之間的輸出阻抗；以及所述阻抗電路被配置成:當(dāng)所述電壓源的電源電壓變化時(shí)，對(duì)第一節(jié)點(diǎn)和地之間的補(bǔ)償阻抗進(jìn)行調(diào)節(jié)，所述第一節(jié)點(diǎn)位于所述第一輸出晶體管耦合到所述第二輸出晶體管處，其中，所述補(bǔ)償阻抗與所述輸出阻抗大體上相等。
[0005]這部分旨在提供對(duì)本專利申請(qǐng)的主題的概述。這部分并非旨在提供本實(shí)用新型的排他性的或詳盡的說(shuō)明。本文包括了詳細(xì)的描述，以提供關(guān)于本專利申請(qǐng)的進(jìn)一步信息。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]在附圖中(這些附圖不一定是按照比例繪制的)，相同的數(shù)字能夠描述不同視圖中的相似部件。具有不同字母后綴的相同數(shù)字能夠表示相似部件的不同示例。附圖通過(guò)示例而非限制的方式概括地示例了本申請(qǐng)中討論的各個(gè)實(shí)施例。
[0007]圖1大體上示出了一個(gè)典型的帶隙電路的末級(jí)的示例性諾頓等效模型。
[0008]圖2A和圖2B大體上示出了一個(gè)改善的帶隙電路。
[0009]圖3大體上示出了一個(gè)包括補(bǔ)償電路的改善的帶隙電路。
[0010]圖4大體上示出了一個(gè)詳細(xì)的示例性帶隙電路。
[0011]圖5示出了相比于未經(jīng)補(bǔ)償?shù)膸峨娐返碾娫措妷阂蕾囆远?，一種示例性的改善型帶隙電路的改善的電源電壓獨(dú)立性。
【具體實(shí)施方式】
[0012]本發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到用于具有改善的電源電壓獨(dú)立性的帶隙電路的裝置和方法。在某些示例中，電流鏡可以被用于匹配存在于電流源中的諾頓等效電阻，并且可以以能夠抵消電源電壓系數(shù)的方式來(lái)應(yīng)用該電阻，從而使帶隙電路更獨(dú)立于電源電壓電平。
[0013]圖1大體上示出了一個(gè)典型的帶隙電路100。該示例的帶隙電路可以包括理想電流源101，該理想電流源101具有有限的輸出阻抗102。該電流源可以耦合到電源電壓(VDD)，并且可以向負(fù)載103供應(yīng)參考電流(I1),以建立帶隙電壓(Vbg)。帶隙電壓有時(shí)可以被稱為參考電壓。
[0014]帶隙電壓(Vbg)可以被計(jì)算如下:
【權(quán)利要求】
1.一種電流源電路，具有改善的電源電壓系數(shù)，所述電流源電路包括電流源和阻抗電路， 所述電流源包括: 第一輸出晶體管，其被配置成提供至少一部分參考電流，以在負(fù)載兩端建立參考電壓；以及 第二輸出晶體管，其耦合在所述第一輸出晶體管和所述負(fù)載之間，并且被配置成維持所述第一輸出晶體管兩端的恒定電壓；并且 其中，所述第一輸出晶體管被配置成耦合到電壓源，并且所述第二輸出晶體管被配置成在輸出節(jié)點(diǎn)處耦合到所述負(fù)載；并且 其中，所述第一輸出晶體管和所述第二輸出晶體管包括在所述輸出節(jié)點(diǎn)和電壓源輸入端之間的輸出阻抗；以及 所述阻抗電路被配置成:當(dāng)所述電壓源的電源電壓變化時(shí)，對(duì)第一節(jié)點(diǎn)和地之間的補(bǔ)償阻抗進(jìn)行調(diào)節(jié)，所述第一節(jié)點(diǎn)位于所述第一輸出晶體管耦合到所述第二輸出晶體管處，其中，所述補(bǔ)償阻抗與所述輸出阻抗大體上相等。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流源電路，其中，所述阻抗電路包括電流鏡，所述電流鏡被配置成對(duì)流過(guò)所述第 一輸出晶體管的電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使所述參考電壓與所述電源電壓的變化相隔尚。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電流源電路，其中，所述阻抗電路包括第一補(bǔ)償晶體管和第二補(bǔ)償晶體管，所述第一補(bǔ)償晶體管和所述第二補(bǔ)償晶體管被配置成耦合在所述電壓源和所述電流鏡之間，并且向所述電流鏡提供檢測(cè)電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電流源電路，其中，所述第一補(bǔ)償晶體管包括控制節(jié)點(diǎn)，所述控制節(jié)點(diǎn)耦合到所述第一輸出晶體管的控制節(jié)點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電流源電路，其中，所述第二補(bǔ)償晶體管包括控制節(jié)點(diǎn)，所述控制節(jié)點(diǎn)耦合到所述第二輸出晶體管的控制節(jié)點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要I所述的電流源電路，其中，所述電流源包括: 基于PMOS的電流鏡級(jí)； 基于NMOS的電流鏡級(jí)； 其中，所述基于PMOS的電流鏡級(jí)被配置成對(duì)所述基于NMOS的電流鏡級(jí)進(jìn)行偏置；其中，所述基于NMOS的電流鏡級(jí)被配置成對(duì)所述基于PMOS的電流鏡級(jí)進(jìn)行偏置；并且其中，所述基于PMOS的電流鏡級(jí)的第一控制節(jié)點(diǎn)耦合到所述第一輸出晶體管的控制節(jié)點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電流源電路，其中，所述基于PMOS的電流鏡級(jí)的第二控制節(jié)點(diǎn)耦合到所述第二輸出晶體管的控制節(jié)點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電流源電路，其中，所述電流源包括電流限定晶體管，所述電流限定晶體管與所述基于PMOS的電流鏡級(jí)的鏡像晶體管和所述基于NMOS的電流鏡級(jí)的檢測(cè)晶體管串聯(lián)耦合。
9.一種用于提供參考電壓的系統(tǒng)，所述參考電壓具有減小的電源電壓系數(shù)，所述系統(tǒng)包括: 電流源電路，其被配置成提供參考電流；負(fù)載，其被配置成使用所述參考電流來(lái)提供所述參考電壓；并且 其中，所述電流源電路包括電流源和阻抗電路， 所述電流源包括: 第一輸出晶體管，其被配置成提供至少一部分所述參考電流，以在負(fù)載兩端建立所述參考電壓；以及 第二輸出晶體管，其耦合在所述第一輸出晶體管和所述負(fù)載之間，并且被配置成維持所述第一輸出晶體管兩端的恒定電壓；并且 其中，所述第一輸出晶體管被配置成耦合到電壓源，并且所述第二輸出晶體管被配置成在輸出節(jié)點(diǎn)處耦合到所述負(fù)載；并且 其中，所述第一輸出晶體管和所述第二輸出晶體管包括在所述輸出節(jié)點(diǎn)和電壓源輸入端之間的輸出阻抗；以及 所述阻抗電路被配置成:當(dāng)所述電壓源的電源電壓變化時(shí)，對(duì)第一節(jié)點(diǎn)和地之間的補(bǔ)償阻抗進(jìn)行調(diào)節(jié)，所述第一節(jié)點(diǎn)位于所述第一輸出晶體管耦合到所述第二輸出晶體管處，其中，所述補(bǔ)償阻抗與所述輸出阻抗大體上相等。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于提供參考電壓的系統(tǒng)，其中，所述阻抗電路包括電流鏡，所述電流鏡被配置成對(duì)流過(guò)所述第一輸出晶體管的電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使所述參考電壓與所述電源電壓的變 化相隔離。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于提供參考電壓的系統(tǒng)，其中，所述阻抗電路包括第一補(bǔ)償晶體管和第二補(bǔ)償晶體管，所述第一補(bǔ)償晶體管和所述第二補(bǔ)償晶體管被配置成耦合在所述電壓源和所述電流鏡之間，并且向所述電流鏡提供檢測(cè)電流。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的用于提供參考電壓的系統(tǒng)，其中，所述第一補(bǔ)償晶體管包括控制節(jié)點(diǎn)，所述控制節(jié)點(diǎn)耦合到所述第一輸出晶體管的控制節(jié)點(diǎn)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于提供參考電壓的系統(tǒng)，其中，所述第二補(bǔ)償晶體管包括控制節(jié)點(diǎn)，所述控制節(jié)點(diǎn)耦合到所述第二輸出晶體管的控制節(jié)點(diǎn)。
【文檔編號(hào)】G05F1/56GK203812127SQ201320664910
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月25日
【發(fā)明者】T·戴格爾 申請(qǐng)人:快捷半導(dǎo)體(蘇州)有限公司, 快捷半導(dǎo)體公司