CN104298298A - 参考电压产生电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种参考电压产生电路，用以产生一参考电压，包括一带隙电路与一补偿电路。带隙电路包括一启动电路、一电流镜电路与一输出电路。启动电路用以启动带隙电路。电流镜电路用以产生第一电流。输出电路用以根据第一电流产生一参考电流。补偿电路与带隙电路并联耦接于一接合端点，用以产生一补偿电流。补偿电流小于参考电流，参考电流具有一第一温度系数，补偿电流具有与第一温度系数反向的一第二温度系数，参考电流与补偿电流合并于接合端点，使得在该接合端点的该参考电压的一温度系数的一绝对值小于该第一温度系数的一绝对值与第二温度系数的一绝对值。以此，使得使得带隙参考电路所输出的参考电压更为稳定。

Description

参考电压产生电路
技术领域
本发明是关于一种低温度系数的带隙参考电路与其设计方法；特别关于一种通过温度补偿修正而得到稳定参考电压的电路与方法。
背景技术
带隙（Bandgap）参考电路被广泛应用于多个电路设计的领域，用以提供稳定的参考电压。带隙电路通常为一大型集成电路的一个部分，用以为集成电路的其他电路提供参考电压。因此，带隙参考电路必须对于温度与操作电压的变化不敏感。
然而，实际上，带隙参考电路所输出的参考电压很难完全不随温度的变化而改变。因此，需要一种通过温度补偿修正而得到稳定参考电压的电路与方法。
发明内容
鉴于带隙参考电路必须对于温度与操作电压的变化不敏感，所以当前需要一种方法以此解决带隙参考电路对于温度与操作电压的变化敏感的问题。
根据本发明的一实施例，一种参考电压产生电路，用以产生一参考电压，包括一带隙电路与一补偿电路。带隙电路包括一电流镜电路与一输出电路。上述带隙电路是由一启动电路进行启动。电流镜电路用以产生第一电流。输出电路用以根据第一电流产生一参考电流。补偿电路与带隙电路并联耦接于一接合端点，用以产生一补偿电流。补偿电流小于参考电流，参考电流具有一第一温度系数，补偿电流具有与第一温度系数反向的一第二温度系数，参考电流与补偿电流合并于接合端点，使得在该接合端点的该参考电压的一温度系数的一绝对值小于该第一温度系数的一绝对值与第二温度系数的一绝对值。
根据本发明的另一实施例，一种参考电压产生电路，用以产生一参考电压，包括一带隙电路与一补偿电路。带隙电路用以产生一参考电流，其包含：第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管与第七晶体管。第一晶体管具有第一极耦接至一操作电压。第二晶体管具有一第一极与一第二极共同耦接至第一晶体管的一第二极，以及一第三极耦接至一接地点。第三晶体管与第四晶体管组成一第一电流镜。第五晶体管具有一第一极耦接至第四晶体管，一第二极耦接至第三晶体管，以及一第三极耦接至一第一电阻。第六晶体管具有一第一极耦接至第三晶体管，一第二极耦接至第一电阻，以及一第三极耦接至接地点。第七晶体管具有一第一极耦接至操作电压，一第二极耦接至电流镜，以及一第三极耦接至一接合端点。补偿电路与带隙电路并联耦接于接合端点，用以产生一补偿电流。补偿电流小于参考电流，参考电流具有一第一温度系数，补偿电流具有与第一温度系数反向的一第二温度系数，参考电流与补偿电流合并于接合端点，使得在该接合端点的参考电压的一温度系数的一绝对值小于第一温度系数的一绝对值与第二温度系数的一绝对值。
本发明的有益效果在于：通过上述方法以此解决了带隙参考电路对于温度与操作电压的变化敏感的问题，使得带隙参考电路所输出的参考电压更为稳定。
附图说明
图1是显示根据本发明的一实施例所述的参考电压产生电路方块图。
图2是显示根据本发明的一实施例所述的带隙电路的电路图范例。
图3是显示根据本发明的一实施例所述的带隙电路的输出电压与操作电压曲线图。
图4是显示根据本发明的另一实施例所述的带隙电路的输出电压与温度曲线图。
图5是显示根据本发明的一实施例所述的补偿电路的电路图范例。
图6是显示根据本发明的另一实施例所述的补偿电路的补偿电流与温度曲线图。
图7是显示根据本发明的一实施例所述的参考电压产生电路的电路图范例。
图8是显示根据本发明的一实施例所述的参考电压产生电路的参考电压与操作电压曲线图。
图9是显示根据本发明的一实施例所述的参考电压产生电路的操作电压与温度曲线图
图10是显示根据本发明的一实施例所述的P型基底双井区工艺示意图。
附图标记
100、700 参考电压产生电路
110、210 带隙电路
120、520 补偿电路
111 启动电路
112 电流镜电路
113 输出电路
C1 电容
I1、IComp、IRef 电流
NC、OUT1、OUT2 端点
N-well N型井区
P-well P型井区
P-sub P型基底
R1、R2、R3、R4、RLoad、RLoad1、RLoad2 电阻
T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9、T10、T11、T12 晶体管
VDD、VRef 电压
具体实施方式
为使本发明的制造、操作方法、目标和优点能更明显易懂，下文特举几个较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下：
实施例：
图1是显示根据本发明的一实施例所述的参考电压产生电路方块图。参考电压产生电路100包括一带隙（Bandgap）电路110与一补偿电路120。带隙电路110可包括一启动电路111、一电流镜电路112与一输出电路113。启动电路111用以启动带隙电路110，电流镜电路112用以产生第一电流（如图2所示的电流I1），而输出电路113用以根据第一电流产生一参考电流IRef。补偿电路120可产生一补偿电流IComp，并且与带隙电路110耦接于一接合端点NC。根据本发明的一实施例，补偿电流IComp可被设计为小于参考电流IRef的一微小电流，并且可具有与参考电流反向的温度系数。举例而言，当参考电流IRef具有正温度系数（Proportional To Absolute Temperature，缩写为PTAT）时，补偿电流IComp具有负温度系数（Inversely Proportional To AbsoluteTemperature，缩写为IPTAT）。同样地，当参考电流IRef具有负温度系数时，补偿电流IComp具有正温度系数。
参考电流IRef与补偿电流IComp合并于接合端点NC，并在接合端点NC产生一参考电压VRef，使得参考电压产生电路100最终产生的参考电压VRef的一温度系数绝对值小于参考电流IRef的温度系数绝对值与补偿电流IComp的温度系数绝对值。举例而言，于本发明的较佳实施例中，参考电压产生电路100最终产生的参考电压VRef可具有零温度系数，或接近零的极小的温度系数。
图2是显示根据本发明的一实施例所述的带隙电路的电路图范例。带隙电路210可包括晶体管T1～T7以及电阻R1、R2与RLoad1，其中，晶体管T1、T2与电阻R2可组成所述的启动电路，晶体管T3、T4、T5、T6与电阻R1可组成所述的电流镜电路，而晶体管T7与电阻RLoad1可组成所述的输出电路。该启动电路中，晶体管T1具有一第一极耦接至一操作电压，以及晶体管T2具有一第一极与一第二极共同耦接至晶体管T1的第二极，晶体管T2的一第三极耦接至接地点，操作电压通过一电阻R2耦接至晶体管T1以及晶体管T2，晶体管T1的一第三极耦接至所述的电流镜电路。该电流镜电路中，晶体管T3与晶体管T4组成一电流镜，晶体管T5具有一第一极耦接至晶体管T4，一第二极耦接至晶体管T3，以及一第三极耦接至电阻R1，晶体管T6具有一第一极耦接至晶体管T3，一第二极耦接至电阻R1，以及一第三极耦接至接地点。该输出电路中，晶体管T7具有一第一极耦接至一操作电压，一第二极耦接至上述电流镜电路，以及一第三极耦接至输出端点OUT1。
在图2的实施例中，晶体管T3、T4、T7皆为PMOS晶体管，晶体管T1、T2、T5、T6皆为NMOS晶体管。电阻R1的第一端耦接至操作电压VDD。晶体管T1的漏极耦接至操作电压VDD，栅极耦接至电阻R2的第二端，并且源极耦接至晶体管T3、T5与T6。晶体管T2的漏极与栅极共同耦接至晶体管T1的栅极，并且源极耦接至接地点。首先，操作电压VDD通过电阻R2提供一电压其作用在晶体管T1以及晶体管T2，同时导通晶体管T1以及晶体管T2以启动带隙电路。晶体管T3与T4组成一电流镜。晶体管T3的源极耦接至操作电压VDD，栅极耦接至晶体管T4的栅极，并且漏极耦接至晶体管T1、T5与T6。晶体管T4的源极耦接至操作电压VDD，栅极与漏极相互耦接，并且漏极耦接至晶体管T5。晶体管T5的漏极耦接至晶体管T4的栅极，栅极耦接至晶体管T3的漏极，并且源极耦接至电阻R1的第一端。晶体管T6的漏极耦接至晶体管T3的漏极以及晶体管T1的源极，栅极耦接至电阻R1的第一端，并且源极耦接至接地点。电阻R1的第二端耦接至接地点。晶体管T7的源极耦接至操作电压VDD，栅极耦接至晶体管T3与T4的栅极，并且漏极耦接至输出端点OUT1，输出端点OUT1耦接在电阻RLoad1的第一端，电阻RLoad1的第二端耦接至接地点。
根据本发明的一实施例，带隙电路210可于输出端点OUT1产生一参考电流IRef，并且参考电流IRef的大小可由第一电流I1推导出来。电流I1主要由晶体管T6的栅极-源极（Vgs）电压与电阻R1相除后而求得。
图3是显示根据本发明的一实施例所述的带隙电路的输出电压与操作电压曲线图，其中X轴代表操作电压VDD，Y轴代表输出电压，例如图2所示的带隙电路于输出端点OUT1的输出电压。如图所示，带隙电路210的重要特性为输出电压不易随操作电压变化而变动。举例而言，如图3所示，一旦操作电压超过一既定值后，输出电压大体不再随着操作电压的变化而变动。
图4是显示根据本发明的另一实施例所述的带隙电路的输出电压与温度曲线图，其中X轴代表温度，Y轴代表输出电压，例如图2所示的带隙电路于输出端点OUT1的输出电压。由于于此实施例中，带隙电路210具有负温度系数，因此，如图4所示，输出电压会随温度上升而下降。同样地，由带隙电路所输出的参考电流IRef也具有负温度系数，会随温度上升而下降。
图5是显示根据本发明的一实施例所述的补偿电路的电路图范例。补偿电路520可包括晶体管T8～T12、电容C1以及电阻R3、R4与RLoad2。补偿电路520也包含由晶体管T8与T9组成的一电流镜电路。晶体管T11具有一第一极耦接至晶体管T9，一第二极通过电阻R3耦接至晶体管T8，以及一第三极耦接至接地点，晶体管T9通过电阻R4串接电容C1至接地点。晶体管T10具有一第一极通过电阻R3耦接至晶体管T8，一第二极耦接至晶体管T8，以及一第三极耦接至接地点。该补偿电路的输出电路中，晶体管T12具有一第一极耦接至一操作电压，一第二极耦接至上述晶体管T8与T9组成的电流镜电路，以及一第三极耦接至输出端点OUT2。
在图5的实施例中，晶体管T8、T9、T12皆为PMOS晶体管，晶体管T10、T11皆为NMOS晶体管。晶体管T8与T9组成一电流镜。晶体管T8的源极耦接至操作电压VDD，栅极耦接至晶体管T9的栅极，并且漏极耦接至电阻R3的第一端。晶体管T9的源极耦接至操作电压VDD，栅极与漏极相互耦接，并且漏极耦接至晶体管T11。晶体管T10的漏极耦接至电阻R3的第二端，栅极耦接至晶体管T8的漏极，并且源极耦接至接地点。晶体管T11的漏极耦接至晶体管T9的漏极，栅极耦接至晶体管T10的漏极，并且源极耦接至接地点。晶体管T12的源极耦接至操作电压VDD，栅极耦接至晶体管T8与T9的栅极，并且漏极耦接至输出端点OUT2，输出端点OUT2耦接在电阻RLoad2的第一端，电阻RLoad2的第二端耦接至接地点。电阻R4的第一端耦接至晶体管T11的漏极，电阻R4的第二端耦接至电容C1的第一端，电容C1的第二端耦接至接地点。上述电阻R4串接电容C1至接地点的目的主要是让整个补偿电路更加稳定。
根据本发明的一实施例，补偿电路520可于输出端点OUT2产生一补偿电流IComp，并且补偿电流IComp的大小可由流经晶体管T10与T11的电流大小推导出来。参考图5，晶体管T10与晶体管T11皆操作在次临界区（subthresholdregion），其中流经晶体管T10与T11的电流大小是由晶体管T10的栅极-源极（Vgs）电压与晶体管T11的栅极-源极（Vgs）电压之差与电阻R3相除后而求得。
图6是显示根据本发明的另一实施例所述的补偿电路的补偿电流与温度曲线图，其中X轴代表温度，Y轴代表补偿电流，例如，由图5的晶体管T12所产生的流经输出端点OUT2与电阻RLoad2的电流。由于于此实施例中，补偿电路520具有正温度系数，因此，如图6所示，输出的补偿电流会随温度上升而上升。
图7是显示根据本发明的一实施例所述的参考电压产生电路的电路图范例。图7所示的参考电压产生电路700为将图2所示的带隙电路210与图5所示的补偿电路520并联耦接的结果，其中电阻RLoad可代表电阻RLoad1与RLoad2并联后的等效电阻，而输出端点OUT1与OUT2可接合成为接合端点NC，并且参考电压产生电路700可于接合端点NC产生参考电压VRef。值得注意的是，电阻RLoad也可以是或还包含配置于带隙电路与补偿电路以外的电阻，而本发明并不限于任一种实施方式。
根据本发明的一实施例，补偿电流IComp的大小可被设计为远小于参考电流IRef的大小，以避免改变参考电压VRef不易随操作电压变化而变动的特性。举例而言，补偿电流IComp的大小可被设计为参考电流IRef的十分之一左右。
图8是显示根据本发明的一实施例所述的参考电压产生电路的参考电压与操作电压曲线图，其中X轴代表操作电压VDD，Y轴代表参考电压VRef。如图所示，参考电压产生电路保持了带隙电路的重要特性，即，参考电压VRef不易随操作电压变化而变动。举例而言，如图8所示，一旦操作电压超过一既定值后，参考电压VRef大体不再随着操作电压的变化而变动。
图9是显示根据本发明的一实施例所述的参考电压产生电路的参考电压与温度曲线图，其中X轴代表温度，Y轴代表参考电压VRef。如图所示，由于带隙电路所产生的参考电流因温度上升而产生的变化可被补偿电路通过加入补偿电流进行补偿，因此参考电压产生电路的参考电压VRef不易随温度变化而变动。举例而言，如图9所示，当温度下降至于-40℃时，参考电压VRef为563.6微伏（mV），当温度上升至120℃时，参考电压VRef为565.8微伏（mV），随着上述温度变化来看参考电压VRef的微幅变化仅在3.2mV左右，参考电压VRef大体不再随着温度的变化而变动。
此外，根据本发明的一实施例，由带隙电路所产生的参考电流IRef与由补偿电路所产生的补偿电流IComp合并于接合端点NC，使得参考电压产生电路700最终产生的参考电压VRef的一温度系数绝对值可远小于参考电流（或，带隙电路）的温度系数绝对值与补偿电流IComp（或，补偿电路）的温度系数绝对值。
举例而言，于本发明的一实施例中，带隙电路所产生的参考电流于-40℃时为50.1微安培（μA），随着温度上升至120℃时下降为44微安培，因此带隙电路具有负温度系数。另一方面，补偿电路所产生的补偿电路于-40℃时为5.2微安培（μA），其约略为参考电流的十分之一倍，随着温度上升至120℃时下上升为10微安培，因此补偿电路的温度系数具有正温度系数。由此可看出，在一既定温度变化量之下（例如，由-40℃至120℃），补偿电流的电流变化量约等于参考电流的电流变化量。由于带隙电路所产生的参考电流因温度上升而产生的变化可被补偿电路通过加入补偿电流进行补偿，因此于本发明的实施例中，将带隙电路与补偿电路结合后，所得到的参考电压产生电路的温度系数绝对值将远小于带隙电路的温度系数绝对值与补偿电路的温度系数绝对值。
此外，由于参考电压产生电路所产生的参考电压对于操作电压不敏感，不易随操作电压变化而变动，因此参考电压产生电路整体也可被视为一个带隙电路，并且与原始的带隙电路（即，未耦接补偿电路的带隙电路）相比，其温度系数绝对值可具有大幅度地下降。举例而言，于本发明的一较佳实施例中，参考电压产生电路整体的温度系数可由原始带隙电路的367百万分率/℃降低至19.8百万分率/℃。
根据本发明的一实施例，带隙电路与补偿电路的各元件可由P型基底（P-substrate）N型井区（N-well）或双井区（Twin-well）工艺制作。图10是显示根据本发明的一实施例所述的P型基底双井区工艺示意图，其中P-sub代表P型基底，N-well代表N型井区，P-well代表P型井区。
此外，于本发明的其他实施例中，基于以上所介绍的设计概念，带隙电路可还并联耦接一个以上的补偿电路以形成参考电压产生电路，使得参考电压产生电路可具有零温度系数，或极低的温度系数，并且参考电压产生电路同样可保持带隙电路的重要特性，即参考电压产生电路所产生的参考电压对于操作电压不敏感，不易随操作电压变化而变动。
此外，本发明所提出的参考电压产生电路仅需要使用晶体管、电阻与电容等元件，而不需要使用二极体与比较器，因此，除了上述的可输出稳定的参考电压以外，还可有效降低逻辑栅数量与电路面积。
权利要求中用以修饰元件的“第一”、“第二”等序数词的使用本身未暗示任何优先权、优先次序、各元件之间的先后次序、或方法所执行的步骤的次序，而仅用作标识来区分具有相同名称（具有不同序数词）的不同元件。
本发明虽以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明的权利要求，本领域相关技术人员，在不脱离本发明的权利要求，当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (16)

1.一种参考电压产生电路，用以产生一参考电压，其特征在于，所述电路包括：
一带隙电路，包括：
一电流镜电路，用以产生一第一电流；以及
一输出电路，用以根据所述第一电流产生一参考电流；以及
一补偿电路，与所述带隙电路并联耦接于一接合端点，用以产生一补偿电流；
其中所述补偿电流小于所述参考电流，所述参考电流具有一第一温度系数，所述补偿电流具有与所述第一温度系数反向的一第二温度系数，所述参考电流与所述补偿电流合并于所述接合端点，使得在所述接合端点的所述参考电压的一温度系数的一绝对值小于所述第一温度系数的一绝对值与所述第二温度系数的一绝对值。
2.根据权利要求1所述的参考电压产生电路，其特征在于，所述带隙电路还包括一启动电路用以启动所述带隙电路，所述启动电路包括：
一第一晶体管，具有一第一极耦接至一操作电压；以及
一第二晶体管，具有一第一极与一第二极共同耦接至所述第一晶体管的一第二极，以及一第三极耦接至一接地点；
其中所述第一晶体管的一第三极耦接至所述电流镜电路。
3.根据权利要求1所述的参考电压产生电路，其特征在于，所述电流镜电路包括：
一第三晶体管；
一第四晶体管，与所述第三晶体管组成一第一电流镜；
一第五晶体管，具有一第一极耦接至所述第四晶体管，一第二极耦接至所述第三晶体管，以及一第三极耦接至一第一电阻；以及
一第六晶体管，具有一第一极耦接至所述第三晶体管，一第二极耦接至所述第一电阻，以及一第三极耦接至一接地点。
4.根据权利要求3所述的参考电压产生电路，其特征在于，所述输出电路包括:
一第七晶体管，具有一第一极耦接至一操作电压，一第二极耦接至所述第一电流镜，以及一第三极耦接至所述接合端点。
5.根据权利要求1所述的参考电压产生电路，其特征在于，所述补偿电路包括:
一第八晶体管；
一第九晶体管，与所述第八晶体管组成一第二电流镜；
一第十晶体管，具有一第一极通过一第二电阻耦接至所述第八晶体管，一第二极耦接至所述第八晶体管，以及一第三极耦接至所述接地点；
一第十一晶体管，具有一第一极耦接至所述第九晶体管，一第二极通过所述第二电阻耦接至所述第八晶体管，以及一第三极耦接至所述接地点；以及
一第十二晶体管，具有一第一极耦接至所述操作电压，一第二极耦接至所述第二电流镜，以及一第三极耦接至所述接合端点。
6.根据权利要求5所述的参考电压产生电路，其特征在于，所述补偿电路还包括:
一第三电阻，其一端耦接至第九晶体管，另一端串接一电容至所述接地点。
7.根据权利要求1所述的参考电压产生电路，其特征在于，所述补偿电流的大小为所述参考电流的十分之一。
8.根据权利要求1所述的参考电压产生电路，其特征在于，所述电路于一既定温度变化量之下，所述补偿电流的一电流变化量约等于所述参考电流的一电流变化量。
9.根据权利要求1所述的参考电压产生电路，其特征在于，所述带隙电路与所述补偿电路是由P型基底N型井区或双井区工艺制作。
10.一种参考电压产生电路，用以产生一参考电压，其特征在于，所述电路包括：
一带隙电路，用以产生一参考电流；包括:
一第一晶体管，具有一第一极耦接至一操作电压；
一第二晶体管，具有一第一极与一第二极共同耦接至所述第一晶体管的一第二极，以及一第三极耦接至一接地点；
一第三晶体管；
一第四晶体管，与所述第三晶体管组成一第一电流镜；
一第五晶体管，具有一第一极耦接至所述第四晶体管，一第二极耦接至所述第三晶体管，以及一第三极耦接至一第一电阻；
一第六晶体管，具有一第一极耦接至所述第三晶体管，一第二极耦接至所述第一电阻，以及一第三极耦接至所述接地点；以及
一第七晶体管，具有一第一极耦接至所述操作电压，一第二极耦接至所述电流镜，以及一第三极耦接至一接合端点；以及
一补偿电路，与所述带隙电路并联耦接于所述接合端点，用以产生一补偿电流；
其中所述补偿电流小于所述参考电流，所述参考电流具有一第一温度系数，所述补偿电流具有与所述第一温度系数反向的一第二温度系数，所述参考电流与所述补偿电流合并于所述接合端点，使得在所述接合端点的所述参考电压的一温度系数的一绝对值小于所述第一温度系数的一绝对值与所述第二温度系数的一绝对值。
11.根据权利要求10所述的参考电压产生电路，其特征在于，所述补偿电路包括:
一第八晶体管；
一第九晶体管，与所述第八晶体管组成一第二电流镜；
一第十晶体管，具有一第一极通过一第二电阻耦接至所述第八晶体管，一第二极耦接至所述第八晶体管，以及一第三极耦接至所述接地点；
一第十一晶体管，具有一第一极耦接至所述第九晶体管，一第二极通过所述第二电阻耦接至所述第八晶体管，以及一第三极耦接至所述接地点；以及
一第十二晶体管，具有一第一极耦接至所述操作电压，一第二极耦接至所述第二电流镜，以及一第三极耦接至所述接合端点。
12.根据权利要求11所述的参考电压产生电路，其特征在于，所述补偿电路还包括:
一第三电阻，其一端耦接至第九晶体管，另一端串接一电容至所述接地点。
13.根据权利要求10所述的参考电压产生电路，其特征在于，所述参考电压具有零温度系数。
14.根据权利要求10所述的参考电压产生电路，其特征在于，所述电路于一既定温度变化量之下，所述补偿电流的一电流变化量约等于所述参考电流的一电流变化量。
15.根据权利要求10所述的参考电压产生电路，其特征在于，所述补偿电流的大小为所述参考电流的十分之一。
16.根据权利要求10所述的参考电压产生电路，其特征在于，所述带隙电路与所述补偿电路是由P型基底N型井区或双井区工艺制作。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107179798A (zh) * 2017-07-10 2017-09-19 北京兆芯电子科技有限公司 基准电压产生电路和方法
CN109462398A (zh) * 2018-10-31 2019-03-12 北京大学（天津滨海）新代信息技术研究院 一种基于动态补偿的低功耗参考电压电路系统
CN111273723A (zh) * 2020-03-11 2020-06-12 北京中科银河芯科技有限公司 一种基准电流源、基准电流的生成方法和电子设备
CN112068634A (zh) * 2019-06-11 2020-12-11 瑞昱半导体股份有限公司 参考电压产生装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103869865B (zh) * 2014-03-28 2015-05-13 中国电子科技集团公司第二十四研究所 温度补偿带隙基准电路
TWI714188B (zh) 2019-07-30 2020-12-21 立積電子股份有限公司 參考電壓產生電路
TWI804237B (zh) * 2022-03-16 2023-06-01 友達光電股份有限公司 參考電壓產生電路

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5798637A (en) * 1995-06-22 1998-08-25 Lg Semicon Co., Ltd. Reference voltage generating circuit
EP1124170A1 (en) * 2000-02-08 2001-08-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Reference voltage generation circuit including a start-up circuit
US20030201822A1 (en) * 2002-04-30 2003-10-30 Realtek Semiconductor Corp. Fast start-up low-voltage bandgap voltage reference circuit
US20070152741A1 (en) * 2005-08-19 2007-07-05 Texas Instruments Deutschland G.M.B.H. Cmos bandgap reference circuit
US20080018319A1 (en) * 2006-07-18 2008-01-24 Kuen-Shan Chang Low supply voltage band-gap reference circuit and negative temperature coefficient current generation unit thereof and method for supplying band-gap reference current
CN101980097A (zh) * 2010-09-30 2011-02-23 浙江大学 一种低闪烁噪声、高电源抑制的低压基准源
CN102096436A (zh) * 2011-03-15 2011-06-15 清华大学 采用mos器件实现的低压低功耗带隙基准电压源

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5982201A (en) * 1998-01-13 1999-11-09 Analog Devices, Inc. Low voltage current mirror and CTAT current source and method
US7170336B2 (en) * 2005-02-11 2007-01-30 Etron Technology, Inc. Low voltage bandgap reference (BGR) circuit
US7259543B2 (en) * 2005-10-05 2007-08-21 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. Sub-1V bandgap reference circuit
TWI337694B (en) * 2007-12-06 2011-02-21 Ind Tech Res Inst Bandgap reference circuit
US7944280B2 (en) * 2008-05-26 2011-05-17 International Business Machines Corporation Bandgap reference generator utilizing a current trimming circuit
TW200951669A (en) * 2008-06-04 2009-12-16 Raydium Semiconductor Corp Current source
KR101645449B1 (ko) 2009-08-19 2016-08-04 삼성전자주식회사 전류 기준 회로

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5798637A (en) * 1995-06-22 1998-08-25 Lg Semicon Co., Ltd. Reference voltage generating circuit
EP1124170A1 (en) * 2000-02-08 2001-08-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Reference voltage generation circuit including a start-up circuit
US20030201822A1 (en) * 2002-04-30 2003-10-30 Realtek Semiconductor Corp. Fast start-up low-voltage bandgap voltage reference circuit
US20070152741A1 (en) * 2005-08-19 2007-07-05 Texas Instruments Deutschland G.M.B.H. Cmos bandgap reference circuit
US20080018319A1 (en) * 2006-07-18 2008-01-24 Kuen-Shan Chang Low supply voltage band-gap reference circuit and negative temperature coefficient current generation unit thereof and method for supplying band-gap reference current
CN101980097A (zh) * 2010-09-30 2011-02-23 浙江大学 一种低闪烁噪声、高电源抑制的低压基准源
CN102096436A (zh) * 2011-03-15 2011-06-15 清华大学 采用mos器件实现的低压低功耗带隙基准电压源

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
夏晓娟 等: "一种高精度低温漂的基准电压源的分析与设计", 《固体电子学研究与进展》 *
沈勇 等: "一种无需运放的低温漂带隙基准源设计", 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107179798A (zh) * 2017-07-10 2017-09-19 北京兆芯电子科技有限公司 基准电压产生电路和方法
CN109462398A (zh) * 2018-10-31 2019-03-12 北京大学（天津滨海）新代信息技术研究院 一种基于动态补偿的低功耗参考电压电路系统
CN109462398B (zh) * 2018-10-31 2022-10-04 北京大学（天津滨海）新一代信息技术研究院 一种基于动态补偿的低功耗参考电压电路系统
CN112068634A (zh) * 2019-06-11 2020-12-11 瑞昱半导体股份有限公司 参考电压产生装置
CN111273723A (zh) * 2020-03-11 2020-06-12 北京中科银河芯科技有限公司 一种基准电流源、基准电流的生成方法和电子设备
CN111273723B (zh) * 2020-03-11 2021-10-08 北京中科银河芯科技有限公司 一种基准电流源、基准电流的生成方法和电子设备

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