TW201030491A - Reference voltage generation circuit - Google Patents

Description

201030491 < * 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於一種半導體積體電路，尤其關於一種用於生成預 設範圍電壓之參考電壓生成電路。 【先前技術】 半導體積體電路之内部偏置參考電壓保持穩定非常重要，以 利用半導體積體電路保持裝置整體可靠性。就是說，即使當外部 供給電壓、環境溫度或製程變化，半導體積體電路不被這種變化 影響非常重要，以使裝置之每個元件能穩定執行其内在功能。為 此，需要長：供一種能夠持續提供穩定和恒定參考電壓的參考電壓 生成電路。 然而即使在這種參考電壓生成電路中，也存在導致電路本身 不穩定的因素。這種因素主要是溫度、製程條件或外部供給電壓 中的變化。 作為這種參考電壓生成電路㈣例’有—種帶隙參考電壓生 成電路。即使當溫度、供給電壓或製程條件發生變化時，這種帶 隙參考電壓生成電路也能生成預設範圍的電壓（電勢）。 第:圖」所7F為習知技術帶隙參考電壓生成電路之電路圖。 如「第1圖」所f知帶隙參考電壓生成電路包含：運算 放大器10,用於依照分別輸入到其反相終端㈠和非反相終端⑴的 參考電壓輸出恒定電壓；第—P型金屬氧化物半導體電晶體 讀，用於使用供給電壓卿輸出對應運算放大器㈣輸出電 201030491 壓的偏置電流；以及參考電壓電路20，用於使用第一 p型金屬氧 化物半導體電晶體PM1的偏置電流分別提供參考電壓給運算放大 器10的反相終端(-)和非反相終端(+)。帶隙參考電壓生成電路還包 含用於在上電操作中驅動整個電路的啟動電路3〇，以及位於第一 P型金屬氧化物半導體電晶體PM1和參考電壓電路2〇之間的輸出 終端NO。 第一 P型金屬氧化物半導體電晶體PM1依照運算放大器1〇 ® 的輸出電壓切換。第一P型金屬氧化物半導體電晶體PM1包含連 接至供給電壓VDD的源極以及連接至輸出終端N〇的汲極。 第一 P型金屬氧化物半導體電晶體PM1向參考電壓電路2〇 提供依照運算放大器10的輸出電壓的偏置電流。 參考電壓電路20是由雙極電晶體和電阻組成的溫度補償電 路。參考電壓電路20包含第一電阻R1和第一雙極電晶體Q1，二 ❹者串聯在輸出終端N0和接地電壓VSS之間。參考電壓電路2〇 還包含第二電阻R2、第三電阻R3以及第二雙極電晶體Q2，三者 串聯在輸出終端NO和接地電壓VSS之間。 位於第一電阻R1和第一雙極電晶體Q1之間的第一節點ni 連接至運算放大器10的反相終端(-)。 位於第二電阻R2和第三電阻R3之間的第二節點N2連接至 運算放大器1〇的非反相終端(+)。 第-和第二雙極電晶體Q1 # Q2的基極連接至接地電壓 201030491 vss ’使第-和第二雙極電晶體Q1和Q2組成電流鏡。 第一雙極電晶體Q1的射極連接至第一節點N1，而第一雙極 電晶體Q1的集極連接至接地電壓vss。 第二雙極電晶體Q2的射極連接至第三電阻R3，而第二雙極 電晶體Q2的集極連接至接地電壓vss。 在具有上述結構的參考電壓電路20中，隨著一定的電流依照 第至第二電阻Rl、R2和R3中的電阻率，透過以電流鏡形式 連接的第一和第二雙極電晶體Q1和Q2流入接地電壓VSS的源 極’正負參考電壓分別提供給運算放大器丨㈣反相終端㈠和非反 相終端(+) 〇 運算放大器10依照參考電壓電路2〇的第一和第二節點N1 和N2提供的參考電壓輸出恒定帶電壓。 第二P型金屬氧化物半導體電晶體pM2以二極體的形式連接 至供給電壓VDD，以提供供給電壓vdd給第一 p型金屬氧化物 半導體電晶體PM卜 啟動電路30包含：第三p型金屬氧化物半導體電晶體pM3， 其依照下電訊號pWd控制，并連接至供給電壓vdD ;以及第四p 型金屬氧化物半導體電晶體PM4，其源極連接至第三卩型金屬氧 化物半導體電晶體PM3的汲極。第四P型金屬氧化物半導體電晶 體PM4的閘極和汲極彼此相連。啟動電路3〇還包含以二極體的 形式串聯至第四P型金屬氧化物半導體電晶體PM4的第一至第三 201030491 N型金屬氧化物半導體電晶體NMi至_3，用於依照第一至第 三N型金屬氧化物半導體電晶體NMi至_3的閘極電壓輸出運 算放大器10的輸出電壓的第五P型金屬氧化物半導體電晶體 PM5，以及依照反相下電訊號pwdb控制的第四n型金屬氧化物 半導體電晶體NM4，第四N型金屬氧化物半導體電晶體NM4連 接至第五p型金屬氧化物半導體電晶體PM5和接地電壓vss。 當啟動電路30被開啟時可以啟動整個電路，或者從空載模式 〇 切換至主動模式（正常模式）。當啟動電路30從空載模式切換至 主動模式時，其唤醒運算放大器1〇。啟動電路3〇還具有使帶隙參 考電壓生成電路具有穩定喚醒點的功能。 習知的▼隙參考電壓生成電路將正比絕對溫度(ptat)電路 生成的電壓與具有負溫度係數的基射間接面的電壓彼此相加，以 輸出不受溫度變化影響的穩定參考電壓。 同時，具有上述結構的帶隙參考電壓生成電路的運算放大器 10包含兩個輸入電晶體，其連接至運算放大器1〇的反相終端(_) 和非反相終端(+)。如果兩個輸入電晶體被製造成具有相同尺寸， 那麼運算放大H 1G可輸出穩定的縣。就是說，運算放大器1〇 依照供給的參考電壓可以輸出恒定的帶電壓。 而如果運算放大器1G内提供的兩個輸人電晶體具有 0.11%或更多的失配，那麼運算放大器10輸出約〇4v的電壓。在 這種情況下，參考電壓生成電料能實碰想的參考電壓生成功 201030491 能。 「第2圖」所减當運算放大ϋ的輪Μ晶體失配時，習知 的帶隙參考電壓生成電路顯示出的帶隙輪出電壓特性圖。 如「第2圖」所示，當運算放大器10的兩個輸入電晶體在製 程中出現G%失配Α時’習知的帶隙參考電壓生成電路輸出穩定的 參考電壓。然而，當運算放大器1G的兩個輸人電晶體具有〇 ιι% 或更大的失配B時，運算放大H 1G的細電壓無法增加至ι 〇ν 或更大。在這種情況下，運算放大器10輸出約為〇 4v的參考電 壓。因此，習知的帶隙參考電壓生成電路無法實現理想的參考電 壓生成功能。 更詳細地說，在習知的帶隙參考電壓生成電路中，當啟動電 路3〇處於空載模式時，運算放大器10的輸出具有高位^。在運 算放大器1G的兩個輸人電晶體由於製程變化具有超出允許範圍的 失配的情況下’或者在啟動電路3〇稀正常操作的情況下，告啟 動電路30從空載模式切換到主動模式（正常模式）時，運算二大 器10的輸出電縣法在帶隙内設定’或者_具有高位準。 因此，當啟動電路30從空載模式切換到主動模式時，啟動電 路30喚醒緩慢。所以，習知的參考錢生成電路的問題是由於啟 動電路30的喚醒時間延遲導致運算放大器1〇無法具有穩 醒點。 哭 【發明内容】 201030491 口此本發明之目的在於提供一種參考電壓生成電路，實質 上避免習知術之限制與缺點所導致的一或多個問題。 、 #於上述問題，本發明的主要目的在於提供一種參考電壓生 成電路此夠虽其從空麵式切換至正常模式時實現快速啟動， 并提供穩定的帶隙輸出電壓。 本發明的另—目的在於提供—種參考電壓生成電路能夠當 其從空賴式機至正常模式時支躲速啟動，纽當參考電壓 生成電路的元件特性由於餘失配碰化時仍鋪定運行。 本發明其他的優點、目的和特徵將在如下的制書中部分地 加以闞述，並且本發明其他的優點、目的和特徵對於本領域的普 通技術人員來說，可以透過本發明如下的說明得以部分地理解或 者可以從本發_實射得出。本發明的目的和其它優點可以透 過本發明所記載的說明書和申請專利範圍中特別指明的結構並結 合圖式部份，得以實現和獲得。 因此’為達上述目的，本發_揭露之—種參考電壓生成電 路’包含.運算放大器’用於依照分別輸人至運算放大器之反相 終端和非反相終端之參考電壓輸出恒定電廢；以及啟動電路，用 於在啟動電路從空載模式切換至主動模式時喚醒運算放大器。啟 動電路包含第- i-類型電晶體，第一卜類型電晶體具有連接至運 算放大II之輸出之·和連接至供給縣之源極以及連接至第一 電阻之汲極’以依照運算放大器之輸出電壓提供恒定參考電流給 201030491 第一電阻，進而生成帶隙輸出電屋。 汲極 啟動電路更包含低職、波11，低通顧ϋ包含第二Μ員型電 晶體和第一 2·_晶體，以從帶隙輸咖消除射頻噪聲，= 及2·類型電晶體’用於在球模式下控制帶隙輸出電壓為〇伏特。 尤其是低通紐ϋ之第二L麵電·具有腿、連接在第一 1 類型電晶體之祕與第1阻之取連接至紅丨·類型電晶體之 閘極的源極、錢連接至第—2__電晶體之祕岐極。第一 類型電晶體具有連接至接地電壓之源極以及連接至接地電壓之 啟動電路更包含1二1_類型電晶體，其具有連接至供給電 壓之源極、_和連接至第二電晶體之_之祕，當啟 動電路從空载模式切換至主動模式時，第二W型電晶體被開 啟，第-2_賴電晶體，其具有連接至第二2類型電晶體之沒極 之汲極’當啟動電路從空載模式切換至主動模式時，第一 2類型 電晶體被關閉以使供給電壓被充電，作為第一 2類型電晶體之汲 極内之沒極電壓；第二2-類型電晶體，其具有連接至第二i•類型 電晶體之汲極和第一 2-類型電晶體之汲極之閘極，以及連接至運 算放大器之輸出之汲極，第二2-類型電晶體被於第一 2_類型電晶 體之沒極内充電之電壓開啟；以及第三和第四2_類型電晶體，二 者均具有連接至提供當啟動電路從空載模式切換至主動模式時生 成的反相下電訊號的級之閘極，第三和第四2-類型電晶體被反相 201030491 下電訊號同時開啟。第一 2·類型電晶體具有連接至第—l類型電 晶體之汲極之閘極，以及連接至第四2-類型電晶體之汲極之源 極。第二2-類型電晶體具有連接至第三2_類型電晶體之汲極之源 極。每個第三和第四2_類型電晶體均具有連接至接地電壓之源 極第一和第四2-類型電晶體在空載模式下被反相下電訊號關 閉。第一 2-類型電晶體被於空載模式下生成之〇伏特之帶隙輸出 電壓關閉。 參考電壓生成電路更包含：第二和第三類型電晶體，每個 第一和第二1-類型電晶體均包含連接至供給電壓之源極，每個第 二和第三1-類型電晶體均使用供給電壓輸出偏壓電流；參考電壓 電路，其包含分別連接至運算放大器之反相終端和非反相終端之 第一節點和第二節點，以使用第二和第三丨·類型電晶體輸出之偏 置電流透過第-和第二節點分別向運算放大器之反相終端和非反 相終端提供供給電壓；以及第四〗·類型電晶體，其具有連接至供 給電壓之源極和連接至提供反相下電訊號之級之閘極，第四〗_類 型電晶體依照反相下電訊號向第二和第三丨·類型電晶體提供供給 電壓。尤其是每個第二和第三1_類型電晶體均具有連接至運算放 大器之輸出之閘極。第二1_類型電晶體具有連接至參考電壓電路 之第一節點之汲極。第三1-類型電晶體具有連接至參考電壓電路 之第二節點之汲極。第四丨·類型電晶體具有連接至第二和第三^ 類型電晶體之閘極之汲極。參考電壓電路更包含：第二電阻和第 201030491 雙極電B曰體一者平行連接至第一節點和接地電壓；第三電阻 和第二雙極電晶體，二者平行連接至第二節點和接地電壓；以及 第四電阻，其㈣在第二節點和第二雙極電晶體之間。第一和第 二雙極電晶體均具有連接至接地電壓之基極，以組成—電流鏡。 第-雙極電晶體具有連接至第—節點之射極以及連接至接地電壓 之集極’第二雙極電晶體具有連接至第四電阻之射極以及連接至 接地電壓之集極。細丨__電晶體在空顏式下棚啟，隨著 第四1·類型電晶體被·運算放Ail之輸出透過供給電壓充電，⑩ 使第一和第一1類型電晶體被關閉。第一 L類型電晶體向第一電 P &供良疋參考電机以生成j 2伏特之帶隙輸出電壓。i•類型電晶 體為P通道類型金屬氧化物半導體電晶體，2_類型電晶體為N通 道類型金屬氧化物半導體電晶體。 有關本發明的特徵與實作，舰合圖式作最佳實施例詳細說 明如下。 【實施方式】 〇 以下將結合附圖詳細描述本發明之較佳實施例。 在下文中，本發明的結構和操作將結合本發明之實施例詳細 描述。儘管本發明的結構和功能結合至少―個實施例在附圖中圖 不’並且透過結合附圖和實施例描述，但本發明的技術構思以及 重要結構和功能並不限於此。 以下將、結合附圖描述本發明|考電壓生成電路的較佳實施 12 201030491 例0 「第3圖」所示為本發明實施例參考電塵生成電路的電路圖。 尤其是本發明的參考電壓生成電路可具有帶隙參考電壓生成電 路。 如「第3圖」所示，本發明的參考電壓生成電路包含：運算 放大器100,用於依照分別輸入到其反相終端㈠和非反相終端(+) 的參考電廢輸出恒定電壓；參考電壓電路2〇〇，用於分別提供參考 ® 電祕運算放大^ 1⑽的反相終端(_)和非反相終端(+);以及啟動 電路300’用於在其從空載模式切換至主動模式時喚醒運算放大器 100。 參考電壓生成電路還包含P型金屬氧化物半導體電晶體PM1 和PM2，用於使用供給電壓輸出對應運算放大器的輸 出電壓的偏置電流；以及另—p型金屬氧化物半導體電晶體 PM3，用於提供供給電壓給p型金屬氧化物半導體電晶體 ® PM1 和 PM2。 每個p型金屬氧化物半導體電晶體PM1和PM2均在其源極 連接至供給電壓VDD，并在刺極連接至運算放大^ i⑻的輸出。 P型金屬氧化物半導體電日日日體PM1在纽極連接至參考電壓 電路200㈣-節點m。第一節點N1連接至運算放大器咖 反相終端(-)。 P型金屬氧化物半導體電晶體PM2在其汲極連接至參考電壓 13 201030491 電路200的第二節點N2。第二節點N2連接至運算放大器loo的 非反相終端(+)。 P型金屬氧化物半導體電晶體PM3在其汲極連接至p型金屬 氧化物半導體電晶體PM1和PM2的兩個閘極。 參考電壓電路200透過第一和第二節點N1和N2，分別使用 從P型金屬氧化物半導體電晶體PM1和PM2輪出的偏置電流， •6c供參考電壓給運异放大器1〇〇的反相終端㈠和非反相終端(+)。 P型金屬氧化物半導體電晶體PM3在其源極連接至供給電屢 VDD，在其閘極連接至用於提供反相下電訊號pwdb的級。因此， P型金屬氧化物半導體電晶體PM3依照反相下電訊號pwdb提供 供給電壓VDD給P型金屬氧化物半導體電晶體pM1和pM2。訊 號pwdb代表從下電訊號pwd反相的訊號。當下電訊號具有 高位準時，反相下電訊號pwdb具有低位準。另一方面，當下電訊 號pwd具有低位準時，反相下電訊號^此具有高位準。 啟動電路300包含P型金屬氧化物半導體電晶體pM5，用於 依照運算放大器1〇〇的輸出電壓提供恒定的參考電流給電阻似， 以生成分_㈣輸丨電壓醫，其找阻R4連接至p型金屬氧 化物半導體電晶體PM5的汲極。 P型金屬氧化物半導體電晶體PM5在其閘極連接至運算放大 器100的輸出，在其源極連接至供給電壓。

動電路3〇〇更包含低通濾波器以及用於防止能量消耗的N 201030491 型金屬氧化物半導體電晶體丽6。低通遽波器和N型金屬氧化物 半導體電晶體NM6位於啟動電路300的輸出端。 低通滤波器包含P型金屬氧化物半導體電晶體pM6以及N型 金屬氧化物半導體電晶體麵5,并具有消除帶隙輸出電壓醫的 射頻噪聲的功能。 尤其是低通滤波器的P型金屬氧化物半導體電晶體pM6其源 極連接在p型金屬氧化物半導體電晶體PM5岐極與電阻R4之 間。P型金屬氧化辨導體電晶體PM6的源極還連接至p型金屬 氧化物半導體電晶體PM6的閘極。p型金屬氧化物半導體電晶體 PM6在該極連接至N蠢職錄半導體電㈣丽$的閉 極。N型金屬減辨導體電晶體画5的雜和錄連接至接地 電壓GND 〇 N型金屬氧化辨導體電晶體麵6連接至參考電壓生成電路 讓的輸出N型金屬氧化物半導體電晶體觀6的功能用於控制帶隙 輪出電壓Vref至GV，以防止整個電路的能量消耗。n型金屬氧化 物半導體電晶體譲6依照下電訊號pwd被驅動。N型金屬氧化物 半導體電關職6的_連拉接鱗壓GN〇。 田啟動電路300從空載模式切換到主動模式（正常模式）或 從主動模式切換到空載模式時，啟動電路3⑻使運算放大器· 、有其輸入和輸出所需的穩定的喚醒點。為此，啟動電路3⑻除 了包3 P型金屬氧化物半導體電晶體pM3外，還包含另一 p型金 15 201030491 屬氧化物半導體電晶體PM4以及四個N型金屬氧化物半導體電晶 體 NM1、NM2、NM3 以及 NM4。 當啟動電路300從空載模式切換到主動模式時，p型金屬氧化 物半導體電晶體PM4被開啟。 P型金屬氧化物半導體電晶體PM4在其源極連接至供給電壓 VDD4型金屬氧化物半導體電晶體PM4#_和沒極彼此相連。 當啟動電路從空載模式切換到主動模式時，N型金屬氧化物 半導體電晶體NM3被關閉。 @ N型金屬氧化物半導體電晶體nm3在其汲極連接至p型金屬 氧化物半導體電晶體PM4的没極。因此，當n型金屬氧化物半導 體電晶體NM3被關閉時，供給電壓vdd充電被充電用型金 屬氧化物半導體電晶體ΝΜ3的汲極電壓。 Ν型金屬氧化物半導體電晶體νμ〗在其閘極連接至ρ型金屬 氧化物半導體電晶體PM4的汲極和N型金屬氧化物半導體電晶體 NM3的汲極。N型金屬氧化物半導體電晶體麵的沒極連接至❿ 運算放大器1GG的輸出。因此，N型金屬氧化物半導體電晶體麵 被在N型金屬氧化物轉體電晶體龐3·極喊電的供給電壓 VDD開啟。 當啟動電路300從空麵式切換到主動模式時，隨著反相下 電訊號pwdb輸出被輸入至N型金屬氧化物半導體電晶體歷和 麵4 ’ N型金屬氧化物半導體電晶體麵2和匪4被同時開啟。 16 201030491 N型金屬氧化物半導體電晶體_2和_4的閘極被共同連 接至反相下電訊號pwdb的供給級。 以下，將更詳細地描述四個N型金屬氧化物半導體電晶體 NM卜NM2、NM3以及MN4的連接結構。N型金屬氧化物半導 體電晶體NM3的閘極連接至p型金屬氧化物半導體電晶體pM5 的汲極。N型金屬氧化物半導體電晶體nm3的源極連接至N型金 屬氧化物半導體電晶體NM4的汲極。N型金屬氧化物半導體電晶 ® 體NM1的源極連接至N型金屬氧化物半導體電晶體nm的汲 極。N型金屬乳化物半導體電晶體NM2和NM4的源極連接至接 地電壓GND。 因此，當啟動電路300從空載模式切換至主動模式時，運算 放大器100的輸出從供給電壓VDD位準被放電至對應參考電壓生 成電路的理想喚醒點的“VDD - Γ V位準。 當啟動電路300從空載模式切換至主動模式時，p型金屬氧化 ® 物半導體電晶體PM4、N型金屬氧化物半導體電晶體_3、；^型 金屬氧化物半導體電晶體NM1、N型金屬氧化物半導體電晶體 NM2和NM4以及運算放大器1〇〇均連續運行，直至帶隙輸出電 壓Vref穩定，也就是到達1.2V。 當帶隙輸出電壓Vref到達1.2V時，N型金屬氧化物半導體電 晶體NM3被開啟，因此N型金屬氧化物半導體電晶體_3的汲 極電壓對應0V。當N型金屬氧化物半導體電晶體_3的汲極電 17 201030491 此時， 壓對應ον時’_金屬氧化物半導體電晶體麵被關閉。 啟動電路300停止其運行。 另一方面’當啟動電路處於空載模式時，Ν型金屬氧化 物半導體電晶體ΝΜ2和ΝΜ4也被反相下電訊號_ _。並. 且’ N型金屬氧化物半導體電晶體NM3被帶隙輸出電壓Vref關 閉’㈣輸出電壓㈣在空載模式下是心。因此，空麵式下的 參考電壓生成電路的總電流消耗是〇μΑ。 參考電壓電路200包含電阻!^、幻和幻，以及第一雙極電〇 晶體Q1和第二雙極電晶體q2。以下將結合連接至運算放大器1〇〇 的反相終端(_)的第-節點N1和連接至運算放大器1〇〇的非反相終 端(+)的第二節點N2描述參考電壓電路2〇〇的結構。 電阻R1和第-雙極電晶體Q1平行連接至第一節點犯和接 地電壓GND。 電阻R3和第二雙極電晶體Q2平行連接至第二節點N2和接 地電壓GND。電阻R2連接在第工節點犯和第二雙極電晶體❹ 之間。 第和第一雙極電晶體φ和Q2在其基極連接至接地電壓 GND，這樣一者組成電流鏡。第一雙極電晶體卩丨在其射極連接 至第一節點N1，在其集極連接至接地電壓GND。第二雙極電晶 體Q2在其射極連接至第二電阻幻，在其集極連接至接地電壓 GND ° 18 201030491 當啟動電路300 4於空載模式下時，P型金属氧化物半導體電 a日體PM3被開啟。隨著p型金屬氧化物半導體電晶體觸被開 啟’運算放大器100的輪出被供給電壓充電。因此，p型金 屬氧化物半導體電晶體PM1和pM2被關閉。 在上文所述的本發明參考電壓生錢路巾，p型金屬氧化物半 導體電晶體簡提供恒定參考電流給電阻似，以生成i 2v的帶 隙輸出電壓W。尤其是當啟動電路細從空讎式切換至主動 模式時禮輸出電壓㈣被快速設置到12乂，然後保持在預設 位準。 第4圖」所不為本發明實施例帶隙參考電麼生成電路之帶 隙輸出的模擬圖。 ❹ 如「第4圖」所示，可以看出即使當運算放大器ι〇〇的兩個 ，入電晶體在製程中出現αι1 (1蝴或1% (1〇_的失配時，運 异放大器1GG也可輸出穩定的帶·考電壓D或E。 同時第4圖」中的C”代表運算放大器100的兩個輸入 電晶體的匹配狀態⑽(Gmv)的失配）下生成的帶隙輸出。 用於帶隙參考電壓生成電路的本發明的參考電壓生成電路具 有下述效果。 、 其一，其能夠透過降低參考賴生成電路的啟動操作中的喚 醒時間實現提高穩定性。 、 其二’其能夠在操作模式從空載模式切換至主動模式（正常 19 201030491 模式）時實現穩定啟動，因此能夠快速獲得穩定的輸出電壓。 其二，即使當運算放大器的兩個輸入電晶體在製程中出現1% 的失配時’其也麟輸崎作模式從雄至主動模式時 所需的1.2V的穩定帶隙參考賴，因此實現提高帶隙輸出的穩定 性。 其四’即使處於運算放大器輸入級的電阻和雙極電晶 程中出現腦的失配，麵侧式㈣賴式切餘主動模式時 其也能夠實現正常喚醒。 雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本 發月在不脫離本發明之精神和範圍内，所為之更動與濁都均 屬本發明之專植護顧。_本發騎界定之賴制請參考 所附之申請專利範圍。 【圖式簡單說明】 第1圖為t知技術帶隙參考電壓生成電路的電路圖；

第2圖為當運算放大器之輸人電晶體失配時習知的帶隙參考 電壓生成電路的帶隙輸出電壓特性圖； 第3圖為本發明實施例參考電壓生錢路之電路圖；以及 第4圖為本發明實施例帶隙參考賴生成電路的模擬圖。 【主要元件符號說明】 10、100 20、200 運算放大器 參考電壓電路 20 201030491 30、300 啟動電路 VDD 供給電壓 VSS、GND 接地電壓 PM1、PM2、PM3、PM4、PM5、PM6 P型金屬氧化物半導體電晶體 NM1、NM2、NM3、NM4、NM5、NM6

N型金屬氧化物半導體電晶體 NO 輸出終端

Rl ' R2 ' R3 > R4 ' R5 電阻 Q1 Q2 N1 N2 pwd pwdb Vref 第一雙極電晶體 第二雙極電晶體 第一節點 第二節點 下電訊號 反相下電訊號 帶隙輸出電壓 21

Claims (1)

1. 201030491 七、申請專利範圍： 1. 一種參考電壓生成電路，包含有： 一運算放大器，用於依照分別輸入至該運算放大器之一反 相終端和該運算放大器之一非反相終端之參考電壓輸出一恒 定電壓；以及 一啟動電路’用於在該啟動電路從一空載模式切換至一主 動模式時喚醒該運鼻放大器，該啟動電路包含第一 類型電晶 體’該第一 1-類型電晶體具有連接至該運算放大器之一輸出之馨 一閘極，連接至一供給電壓之一源極以及連接至第一電阻之一 没極，以依照該運算放大器之-輸出電壓提供一恒定參考電流 給該第一電阻，進而生成一帶隙輸出電壓。 2. 如請求項第1項所述之參考電壓生成電路，其中該啟動電路更 匕3低通;慮波器’ $低通滤波II包含第二1類型電晶體和第 一域型電晶體’以從該帶隙輸_壓消除射頻噪聲。 3. 如請求項第2項所述之參考電壓生成電路，其中該低通瀘波器 之該第二類型電晶體具有一開極、一源極和一没極，該源極 連接在該第1-類型電晶體之該没極與該第一電阻之間且連 接至該第一 1_類型電晶體之該閘極，該沒極連接至該第一 類型電晶體之一閘極。 《如請求項第2項所述之參考電壓生成電路，其中該第一2類型 電晶體具有一源極和一沒極，該源極連接至-接地電壓，該汲' 極連接至該接地電壓。 22 201030491 5 t二求項第1項所述之參考電廢生成電路，其中該啟動電路更 包含一 2-類型電晶體，用於在該空麵<下控制該㈣輸 壓為0伏特。 6.如凊求項第1項所述之參考電麼生成電路，其中該啟動電路更 包含：

   ^第_1_類型電晶體，該第二丨_類型電晶體具有連接至該供 給電壓之-源極、一間極和連接至該第二1類型電晶體之該閉 極之一汲極’當雜動電職辟麵式_至該主動模式 時’該第二1_麵電晶體被開啟； 一第2-類型電晶體，該第一 2姻電晶體具有連接至該第 - 1-類型電晶體之該祕之—汲極’當級動電路從該空載模 式切換至該主動模柄，料-2_麵電晶舰關以使該供 給電壓被充電，作為該第—2__電晶體之該汲極内之一沒極 電壓； 第-2·類型電晶體，該第二2__電晶體具有連接至該第 二1-類型電晶體之觀極和該第—2__電晶體之該汲極之 一問極，以及連接至該運算放大器之該輸出之-汲極，該第二 2-類型電晶體被於該第—2__電晶體之該汲極内充電之電 壓開啟；以及 第二和第四2-類型電晶體，該第三和第四2_類型電晶體均 具有連接i級之級提供當該啟動電路從該空模 23 201030491 式切換至該絲模式時生成之—反相下電峨，該第三和第四 2-類型電晶體被該反相下電訊號同時開啟。 7·如請求項第6項所述之參考電壓生成電路，其中該第_2_類型 電晶體具有連接至該第一 1-類型電晶體之該汲極之一閘極，以 及連接至該第四2-類型電晶體之一汲極之一源極，其中該第二 2-類型電晶體具有連接至該第三2_類型電晶體之一汲極之一源

   極，其中每個該第三和第四2-類型電晶體均具有連接至一接地 電壓之一源極。 8.如請求項第6項所述之參考電壓生成電路，其中該第三和第四 2-類型電晶體在該空載模式下被該反相下電訊號關閉該第一 2-類型電晶體被於該空載模式下生成之〇伏特之一帶隙輸出電 壓關閉。 9.如請求項第1項所述之參考電壓生成電路，其中更包含： 第二和第三丨_類型電晶體’每個該第二和第三1-類型電晶 體均包含連接至該供給電壓之一源極，每個該第二和第三丨_❹ 類型電晶體均使用該供給電壓輸出一偏壓電流，該偏壓電流對 應該運算放大器之該輸出電壓； 一參考電壓電路，該參考電壓電路包含分別連接至該運算 放大器之該反相終端和該非反相終端之第一節點和第二節 點’以使用該第二和第三μ類型電晶體輸出之該偏置電流透過 該第一和第二節點分別向該運算放大器之該反相終端和該非 24 201030491 反相終端提供該供給電壓；以及 第四1_類型電晶體，該第四1-類型電晶體具有連接至該供 給電壓之一源極和連接至一提供一反相下電訊號之級之一閘 極’該第四1-類型電晶體依照該反相下電訊號向該第二和第三 1-類型電晶體提供該供給電壓。 10.如晴求項第9項所述之參考電壓生成電路，其中： 每個該第二和第三L類型f晶體均具有連接至該運算放 大器之該輸出之一閘極； 該第一 1-類型電晶體具有連接至該參考電壓電路之該第 一節點之一汲極；以及 該第三1-類型電晶體具有連接至該參考電壓電路之該第 一卽點之一汲極。 Π·如請求項第9項所述之參考電壓生成電路，其中該第四刚 電晶體具有連接至該第二丨姻電晶體之該閘極和該第三L 類型電晶體之該閘極之一沒極。 12.如請求項第9項所述之參考電壓生成電路，其中該參考電壓電 第二電阻和第一雙極電晶體，該第二電阻和該第一雙極電 曰曰體平行連接至該第一節點和該接地電壓； =阻和第二雙極電晶體，該第三魏和該第二雙極電 曰曰體平行連接至該第二節點和該接地電壓；以及 25 201030491 第四電阻’該第四電阻串聯在該第二節點和該第二雙極電 晶體之間。 13·如請求項第12項所述之參考電壓生成電路其中·· 該第一和第二雙極電晶體均具有連接至該接地電壓之一. 基極，以組成一電流鏡； 該第一雙極電晶體具有連接至該第一節點之一射極以及 連接至該接地電壓之一集極；以及 該第二雙極電晶體具有連接至該細電阻之—射極以及❹ 連接至該接地電壓之一集極。 14. 如請求項第9項所述之參考電壓生成電路，其巾該第四^類型 電晶體在該空賴式τ被敝，隨著該細電 啟該運算放大器之該輸出透過該供給電壓充電使該第二和第 三1-類型電晶體被關閉。 15. 如請求項第i項所述之參考生成，其巾該第—【·類型 電晶體向該第-餘提供—恒定參考電流以生成―丨2伏特之❹ 帶隙輸出電壓。 此如凊求項第i至第u項之任意一項所述之參考電壓生成電 /、中該1類型電晶體為P通道類型金屬氧化物半導體電晶 體，該2-類型電晶體為N通道類型金屬氧化物半導體電晶體。 26