TW202210988A - 用於能帶間隙參考以減少開啟時間之關斷模式 - Google Patents

用於能帶間隙參考以減少開啟時間之關斷模式 Download PDF

Info

Publication number
TW202210988A
TW202210988A TW110112983A TW110112983A TW202210988A TW 202210988 A TW202210988 A TW 202210988A TW 110112983 A TW110112983 A TW 110112983A TW 110112983 A TW110112983 A TW 110112983A TW 202210988 A TW202210988 A TW 202210988A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
voltage
controller
mode
node
rail
Prior art date
Application number
TW110112983A
Other languages
English (en)
Inventor
幫立 梁
加百列 保丹 葛求
Original Assignee
美商天工方案公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 美商天工方案公司 filed Critical 美商天工方案公司
Publication of TW202210988A publication Critical patent/TW202210988A/zh

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00—Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
    • G05F3/02—Regulating voltage or current
    • G05F3/08—Regulating voltage or current wherein the variable is dc
    • G05F3/10—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
    • G05F3/16—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
    • G05F3/20—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
    • G05F3/26—Current mirrors
    • G05F3/262—Current mirrors using field-effect transistors only
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00—Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
    • G05F3/02—Regulating voltage or current
    • G05F3/08—Regulating voltage or current wherein the variable is dc
    • G05F3/10—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
    • G05F3/16—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
    • G05F3/20—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
    • G05F3/205—Substrate bias-voltage generators
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00—Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
    • G05F3/02—Regulating voltage or current
    • G05F3/08—Regulating voltage or current wherein the variable is dc
    • G05F3/10—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
    • G05F3/16—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
    • G05F3/20—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
    • G05F3/30—Regulators using the difference between the base-emitter voltages of two bipolar transistors operating at different current densities

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Power Sources (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

本發明之實例包含一種控制器，其具有包含一接通模式及一關斷模式之一者之一操作模式，該控制器包含：一電壓軌節點；一參考節點；至少一個通電組件，其經組態基於該電壓軌節點處之一軌電壓產生一能帶間隙電壓信號；一開關器件，其串聯地耦接於該參考節點與該至少一個通電組件之間，且經組態以回應於該控制器處於該接通模式中而提供從該電壓軌節點通過該至少一個通電組件至該參考節點之一導電路徑，且回應於該控制器處於該關斷模式中而中斷通過該至少一通電組件之該導電路徑。

Description

用於能帶間隙參考以減少開啟時間之關斷模式
根據本發明之至少一項實例大體上係關於減少一能帶間隙參考產生器之漏電流及一開啟時間。
物聯網(IoT)係指能夠經由一網路(諸如網際網路)進行通信之關聯器件(包含運算器件)之一系統。IoT器件可依照無線電科技標準進行通信，諸如窄頻物聯網(NB-IoT)低功率廣域網路無線電科技標準。某些窄頻類別藉由NB IoT界定，諸如Cat NB1。在Cat NB1應用中所實施之器件可能經受嚴格的設計要求，包含低關斷狀態電流要求及快速喚醒時間要求。
根據本發明之至少一個態樣，提供一種控制器，其具有包含一接通模式及一關斷模式之一者之一操作模式，該控制器包含：一電壓軌節點；一參考節點；至少一個通電組件，其經組態基於該電壓軌節點處之一軌電壓產生一能帶間隙電壓信號；及一開關器件，其串聯地耦接於該參考節點與該至少一個通電組件之間，且經組態以回應於該控制器處於該接通模式中而提供從該電壓軌節點通過該至少一個通電組件至該參考節點之一導電路徑，且回應於該控制器處於該關斷模式中而中斷通過該至少一通電組件之該導電路徑。
在一些實例中，該至少一個通電組件耦接於該開關器件與該電壓軌節點之間。在各種實例中，該開關器件進一步經組態以在該關斷模式中將該至少一個通電組件維持於該軌電壓。在至少一項實例中，該開關器件包含一金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)。在一些實例中，該MOSFET包含：一汲極，其耦接至該至少一個通電組件；一源極，其耦接至該參考節點；及一閘極，其用以接收指示該控制器之該操作模式的一信號。在各種實例中，該MOSFET經組態以在該關斷模式中傳導小於10 nA之一漏電流。
在至少一項實例中，該至少一個通電組件包含一能帶間隙參考核心、一誤差放大器及一偏壓電壓產生器之一或多者。在一些實例中，該至少一個通電組件經組態以產生該能帶間隙電壓信號、一功率放大器偏壓信號及一調節器偏壓電流信號之一或多者。在各種實例中，該控制器進一步包含一功率放大器及一低壓降調節器之至少一者。在至少一項實例中，該控制器包含該功率放大器及該低壓降調節器，且該至少一個通電組件經組態以將該功率放大器偏壓信號提供至該功率放大器，將該調節器偏壓電流信號提供至該低壓降調節器，且將該能帶間隙電壓信號提供至該功率放大器及該低壓降調節器。在一些實例中，該能帶間隙參考核心、該誤差放大器及該偏壓電壓產生器並聯地耦接。
根據本發明之至少一個態樣，提供一種操作一控制器之方法，該控制器具有一電壓軌節點；一參考節點；至少一個通電組件；及一開關器件，其串聯地耦接於該至少一個通電組件與該參考節點之間，該方法包括：在該電壓軌節點處接收一軌電壓；在該控制器處於一關斷模式中時控制該開關器件以防止一電流通過該至少一個通電組件；在該控制器處於該關斷模式中時將該至少一個通電組件維持於該軌電壓；及在該控制器處於一接通模式中時控制該開關器件以提供從該電壓軌節點通過該至少一個通電組件至該參考節點之一電流。
在一些實例中，該開關器件包含一金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)，且其中在該控制器處於該關斷模式中時控制該開關器件以防止一電流通過該至少一個通電組件包含控制該MOSFET處於一斷開及非導電位置。在各種實例中，在該控制器處於該接通模式中時控制該開關器件以提供從該電壓軌節點通過該至少一個通電組件至該參考節點之一電流包含控制該MOSFET處於一閉合及導電位置。在至少一項實例中，將該至少一個通電組件維持於該軌電壓包含在MOSFET處於該斷開及非導電位置時維持該電壓軌節點與該至少一個通電組件之間之一連接。在一些實例中，該方法包含控制該至少一個通電組件以基於該軌電壓產生一能帶間隙電壓信號。在各種實例中，該方法包含將該能帶間隙電壓信號提供至一或多個外部組件。在至少一項實例中，控制該開關器件以防止一電流通過該至少一個通電組件包括將一漏電流限制於小於10 nA。
根據本發明之至少一個態樣，提供一種能帶間隙參考電壓系統，其包括：一輸入，其經組態以耦接至一電壓軌節點；至少一個通電組件，其經組態以基於該電壓軌節點處之一軌電壓產生一能帶間隙電壓信號；及一開關器件，其串聯地耦接於該至少一個通電組件與一參考節點之間，且經組態以在處於一接通模式中時提供從該電壓軌節點通過該至少一個通電組件至該參考節點之一導電路徑，且在處於一關斷模式中時中斷通過該至少一個通電組件之該導電路徑。
在一些實例中，該開關器件包含一金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)，且其中該MOSFET經組態以在該接通模式中閉合且導電，且在該關斷模式中斷開且不導電。
相關申請案之交叉參考
本申請案根據35 U.S.C. § 119(e) 主張2020年4月10日申請之標題為「SHUTDOWN MODE FOR BANDGAP REFERENCE TO REDUCE TURN-ON TIME」之美國臨時申請案第63/008,148號之優先權，該案之全文以引用的方式併入本文中。
本文中所討論之方法及系統之實例不限於應用於以下描述中所述或附圖中所繪示之組件之構造及配置之細節。方法及系統能夠在其他實施例中實施，且能夠以各種方式實踐或執行。本文中提供特定實施方案之實例僅用於闡釋性目的，且非意欲係限制性的。具體而言，結合任何一或多個實例所討論之動作、組件、元件及特徵非意欲自任何其他實例中之一類似角色排除。
此外，本文中所使用之片語及術語用於描述目的，且不應被視為限制性。對本文中以單數提及之系統及方法之實例、實施例、組件、元件或動作之任何參考亦可涵蓋包含複數之實施例，且對本文中任何實施例、組件、元件或動作之任何複數參考亦可涵蓋僅包含單數之實施例。單數或複數形式之參考非意於限制當前揭示之系統或方法、其等組件、動作或元件。本文中「包含」、「包括」、「具有」、「含有」、「涉及」及其等之變體之使用意謂著涵蓋其後列出之品項及其等之等效物以及附加品項。
對「或」之參考可被解釋為包含性的，使得使用「或」描述之任何術語可指示所描述術語之單個、一個以上及所有之任一者。此外，在本文件與以引用的方式併入本文中之文件之間之術語使用不一致之情況下，經併入特徵中之術語使用係對本文件之補充；對於不可調和之差異，以本文件中之術語使用為準。
如以上所討論，在Cat NB1低資料速率應用中所實施之器件可能經受嚴格的設計要求。舉例而言，在Cat NB1低資料速率應用中所實施之控制器可具有超低關斷狀態電流要求及從一關斷狀態至一傳輸(TX)或接收(RX)狀態之快速喚醒時間要求。在一項實例中，在一標稱情況下，一關斷狀態電流要求可被限制為小於400 nA，且在程序、電壓及溫度(PVT)上小於1 µA。在另一實例中，從一關斷狀態至一TX或RX狀態之一喚醒時間要求可被限制為小於30 µs。在又另一實例中，一RX狀態電流可被限制為小於700 µA。
大體而言，一器件之一喚醒時間可與由器件消耗之電流成反比。因此，減小一器件之關斷狀態電流可與減少器件之喚醒時間相衝突。因此，在喚醒時間與關斷狀態電流相衝突之情況下，遵守Cat NB1低資料速率應用中所實施的控制器之設計要求可能係困難的。
因此，提供能夠提供以上所討論之超低關斷狀態電流及快速喚醒時間兩者之控制器可係有益的。在一項實例中，一控制器實施一關斷操作以實體關斷遍及控制器之電流路徑，該等電流路徑否則可傳導高關斷狀態漏電流。舉例而言，此等電流路徑可包含可能另外傳導高洩漏關斷狀態電流之特定模組及組件，諸如包含一能帶間隙參考電壓產生器及/或絕對溫度成正相關(PTAT)參考電流產生器之一能帶間隙參考區塊。
在一項實例中，在將一能帶間隙參考區塊連接至一電源之一電流路徑中實施一開關電路。該開關電路經組態以控制電源與能帶間隙參考區塊之間之一電流。在一第一模式(舉例而言，其中啟動能帶間隙參考區塊之模式)中，開關電路處於閉合及導電位置以將一電流提供至能帶間隙參考區塊。在一第二模式(舉例而言，其中撤銷啟動能帶間隙參考區塊之模式)中，開關電路處於斷開及非導電位置以限制將一漏電流提供至能帶間隙參考區塊。舉例而言，在開關電路處於第二模式中之情況下，漏電流可被限制為小於10 nA。
在各種實例中，開關電路可耦接於能帶間隙參考區塊與一參考節點(舉例而言，一中性節點)之間。能帶間隙參考區塊繼而可經組態以耦接於開關電路與一電壓源之間。因此，在開關電路處於第二模式中且能帶間隙參考區塊因此傳導一可忽略漏電流之情況下，能帶間隙參考區塊可處於能帶間隙參考區塊所連接至之電壓源之一電壓位準。因此，從撤銷啟動模式至啟動模式之一轉變時間可有利地減少，此係因為與從一參考電壓(舉例而言，一中性電壓)至能帶間隙參考區塊之操作電壓位準相比，從電壓源之電壓位準轉變至能帶間隙參考區塊之一操作電壓位準可能更快。因此，開關電路之實施方案可有利地限制開關電路之一漏電流，而同時最小化從能帶間隙參考區塊之撤銷啟動模式至能帶間隙參考區塊之啟動模式之轉變時間。
圖1繪示根據一實例之一控制器100之一方塊圖。舉例而言，控制器100可在一Cat NB1低資料速率應用中實施。控制器100包含一電壓軌102、一能帶間隙參考區塊104、一高壓低壓降(LDO)調節器106、一功率放大器(PA)偏壓產生器108、一低壓LDO 110、PA偏壓位準移位器112、一行動行業處理器介面(MIPI)及解碼器114、開關位準移位器116、一正電壓電荷泵118及一負電壓電荷泵120。
電壓軌102耦接至能帶間隙參考區塊104及高壓LDO調節器106，且經組態以耦接至一電壓源(舉例而言，一電池)以將電力提供至能帶間隙參考區塊104及高壓LDO調節器106。能帶間隙參考區塊104在一輸入處耦接至電壓軌102，且在一或多個輸出處耦接至高壓LDO調節器106及PA偏壓產生器108以提供一或多個輸出信號。高壓LDO調節器106在一或多個輸入處耦接至電壓軌102及能帶間隙參考區塊104，且耦接至PA偏壓產生器108、低壓LDO 110及正電壓電荷泵118。
PA偏壓產生器108在各自輸入處耦接至能帶間隙參考區塊104、高壓LDO調節器106及PA偏壓位準移位器112，且在一輸出處耦接至一PA核心(未繪示)。低壓LDO 110在一輸入處耦接至高壓LDO調節器106，且在一輸出處耦接至正電壓電荷泵118。PA偏壓位準移位器112在一輸入處耦接至MIPI及解碼器114，且在一輸出處耦接至PA偏壓產生器108。MIPI及解碼器114在一輸出處耦接至PA偏壓位準移位器112及開關位準移位器116，且經組態以在一輸入處接收一資料信號及一時脈信號。開關位準移位器116在一輸入處耦接至MIPI及解碼器114，且經組態以在一輸出處提供一開關控制信號。
正電壓電荷泵118在一輸入處耦接至高壓LDO調節器106及低壓LDO 110，且經組態以在一輸出處將一正電壓(舉例而言，依2.5V)提供至一或多個實體(舉例而言，包含負電壓電荷泵120)。負電壓電荷泵120在一輸入處耦接至正電壓電荷泵118，且經組態以在一輸出處將一負電壓(舉例而言，依-2.5V)提供至一或多個實體。
如以下關於圖2更詳細地討論，能帶間隙參考區塊104經組態以從電壓軌102接收一軌電壓且基於軌電壓產生一或多個輸出信號。舉例而言，一或多個輸出信號可包含一PA偏壓電流信號、一低壓LDO偏壓電流信號、一高壓LDO偏壓電流信號及一能帶間隙參考電壓信號之一或多者。包含能帶間隙參考電壓信號之一或多個輸出信號可被提供至高壓LDO調節器106及PA偏壓產生器108。高壓LDO調節器106調節能帶間隙參考電壓信號以產生一經高壓調節電壓信號，且將經高壓調節電壓信號提供至PA偏壓產生器108及低壓LDO調節器110。
PA偏壓產生器108基於從能帶間隙參考區塊104所接收的一或多個輸出信號及從高壓LDO106所接收的經高壓調節電壓信號產生一偏壓信號，且將偏壓信號提供至PA核心(未繪示)。低壓LDO調節器110經組態以從高壓LDO調節器106接收經高壓調節電壓信號，基於經高壓調節電壓信號產生一經低壓調節電壓信號，且將經低壓調節電壓信號提供至正電壓電荷泵118。正電壓電荷泵118經組態以接收經低壓調節電壓信號及經高壓調節電壓信號，基於經低壓調節電壓信號及經高壓調節電壓信號產生一正電壓(舉例而言，2.5V)，及將正電壓提供至包含負電壓電荷泵120之一或多個實體。負電壓電荷泵120經組態以接收正電壓，基於正電壓產生一負電壓(舉例而言，-2.5V)，且將負電壓提供至一或多個實體，該一或多個實體可係與正電壓電荷泵118提供正電壓所至之實體相同或不同之實體。
因此，控制器100之至少一些組件基於直接或間接從能帶間隙參考區塊104所接收之信號進行操作。圖2更詳細地繪示根據一實例之能帶間隙參考區塊104之一方塊圖。能帶間隙參考區塊104經組態以從電壓軌102接收一輸入信號，且至少部分地基於輸入信號提供一或多個輸出信號200。舉例而言，一或多個輸出信號200可包含一PA偏壓電流信號、一低壓LDO偏壓電流信號、一高壓LDO偏壓電流信號及/或一能帶間隙參考電壓信號，且可被提供至包含高壓LDO調節器106及PA偏壓產生器108之一或多個組件。
能帶間隙參考區塊104包含一能帶間隙參考核心202、一PTAT電流產生器204、一誤差放大器206、用於誤差放大器之一啟動及偏壓電壓(Vbias )產生器208、一開關電路210及一參考節點212(舉例而言，依中性參考電壓之一節點)。能帶間隙參考核心202、PTAT電流產生器204、誤差放大器206及用於誤差放大器之啟動及偏壓電壓(Vbias )產生器208在一各自輸入處耦接至電壓軌102，且在一各自輸出處耦接至開關電路210。開關電路210耦接於能帶間隙參考核心202、PTAT電流產生器204、誤差放大器206及用於誤差放大器之啟動及偏壓電壓(Vbias )產生器208與參考節點212之間。
開關電路210經組態以在一閉合及導電位置及一斷開及非導電位置之一者中操作。當開關電路210處於閉合及導電位置時，透過從電壓軌102通過開關電路210至參考節點212之一導電路徑將電力提供至組件202至208之各者。當開關電路210處於一斷開及非導電位置時，大量電源不被提供至組件202至208，此係至少因為從電壓軌102至參考節點212之導電路徑被開關電路210中斷。因此，當開關電路210處於斷開及非導電位置時(舉例而言，在能帶間隙參考區塊104處於一低功率或撤銷啟動模式中的情況下)，能帶間隙參考區塊104之功耗最小化。舉例而言，在開關電路210處於斷開及非導電位置之情況下，能帶間隙參考區塊104中之一漏電流可被限制為小於10 nA。
此外，在能帶間隙參考區塊104處於一低功率模式中且開關電路210處於斷開及非導電位置之情況下，組件202至208連接至電壓軌102且從參考節點212斷開連接。因此，當開關電路210處於斷開及非導電位置時，組件202至208可維持於電壓軌102之電壓。當能帶間隙參考區塊104從低功率模式轉變至一作用中模式時(舉例而言，其中控制器100轉變至一發射及/或接收模式)，能帶間隙參考區塊104可能能夠快速產生及輸出一或多個輸出信號200，此係至少因為緊接在能帶間隙參考區塊104轉變至作用中模式之前，組件202至208處於軌電壓下。輸出信號200之至少一者之一電壓位準可處於比參考電壓(舉例而言，0 V)更接近軌電壓(舉例而言，大約1.8 V)之值(舉例而言，大約1.167 V) 下，使得能帶間隙參考區塊104之啟動時間最小化。因此，與能帶間隙參考區塊104在轉變至作用中模式之前已處於中性電壓下之情況相比，能帶間隙參考區塊104能夠更快地輸出一或多個輸出信號200。
圖3繪示根據一實例之能帶間隙參考區塊104之一示意圖。能帶間隙參考區塊104包含電壓軌102、一或多個輸出信號200、能帶間隙參考核心202、PTAT電流產生器204、誤差放大器206及用於誤差放大器之啟動及偏壓電壓(Vbias )產生器208、開關電路210及參考節點212。
如圖3所繪示，在一項實例中，開關電路210包含耦接於組件202至208與參考節點212之間之一金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)。更特定言之，MOSFET包含：一汲極，其連接至組件202至208；一源極，其連接至參考節點212；及一閘極，其經組態以接收一通電及/或斷電控制信號。當能帶間隙參考區塊104處於一作用中模式中時，能帶間隙參考區塊104輸出包含一PA偏壓電流信號、一低壓LDO偏壓電流信號、一高壓LDO偏壓電流信號及/或一能帶間隙參考電壓信號之一或多個控制信號200，該一或多個控制信號200可被提供至高壓LDO調節器106及/或PA偏壓產生器108。
圖4繪示根據一實例之操作能帶間隙參考區塊104之一程序400。出於解釋之目的，將程序400描述為在能帶間隙參考區塊104處於一非作用中模式中的情況下開始。
在動作402處，程序400開始。
在動作404處，能帶間隙參考區塊104處於一非作用中模式中。能帶間隙參考區塊104可處於非作用中模式中，其中控制器100處於對能帶間隙參考區塊104之操作係不必要之一狀態中。舉例而言，控制器100可處於一閒置狀態中，其中控制器100不傳輸或接收信號，使得產生及輸出一或多個輸出信號200係不必要的。
在動作406處，做出是否啟動能帶間隙參考區塊104之一判定。舉例而言，在於開關電路210中之一MOSFET之一閘極連接處接收到一通電信號的情況下，可啟動能帶間隙參考區塊104。若未接收到通電信號(406，否)，則程序400返回至動作404。否則，若接收到一通電信號(406，是)，則程序400繼續至動作408。
在動作408處，控制開關電路210以啟動能帶間隙參考區塊104。啟動能帶間隙參考區塊104包含使組件202至208通電。回應於接收到通電信號，MOSFET可進入一閉合及導電位置，使得從電壓軌102經由開關電路210至參考節點212形成一導電路徑，藉此使組件202至208通電。此後，能帶間隙參考區塊104開始產生及輸出一或多個輸出信號200。
在動作410處，做出是否撤銷啟動能帶間隙參考區塊104之一判定。舉例而言，在於開關電路210中之一MOSFET之一閘極連接處不再接收到一通電信號的情況下，可撤銷啟動能帶間隙參考區塊104。若仍然接收到通電信號(410，否)，則程序400返回至動作410。否則，若不再接收到一通電信號(410，是)，則程序400繼續至動作412。
在動作412處，控制開關電路210以撤銷啟動能帶間隙參考區塊104。舉例而言，開關電路210可從一閉合及導電位置轉變至一斷開及不導電位置，藉此中斷電壓軌102與參考節點212之間之一導電路徑且使組件202至208斷電。接著，程序400返回至動作404。
因此，可執行程序400以控制能帶間隙參考區塊104之操作。當能帶間隙參考區塊104處於一作用中模式中時(舉例而言，當在開關電路210處接收到一通電信號時)，開關電路210處於一閉合及導電位置。從電壓軌102至參考節點212形成一導電路徑，使得組件202至208通電。當組件202至208通電時，產生一或多個輸出信號200且將其或其等輸出至一或多個組件，包含高壓LDO調節器106及PA偏壓產生器108。
當能帶間隙參考區塊104處於一非作用中模式中時(舉例而言，當在開關電路210處未接收到一通電信號時)，開關電路210處於一斷開及非導電位置。中斷從電壓軌102至參考節點212之導電路徑，使得僅傳導一小漏電流(舉例而言，小於10 nA)且組件202至208被斷電。當組件202至208斷電時，不再產生一或多個輸出信號200。然而，組件202至208仍耦接至電壓軌102且維持於電壓軌102之電壓位準。
100:控制器 102:電壓軌 104:能帶間隙參考區塊 106:高壓低壓降(LDO)調節器 108:功率放大器(PA)偏壓產生器 110:低壓LDO 112:PA偏壓位準移位器 114:行動行業處理器介面(MIPI)及解碼器 116:開關位準移位器 118:正電壓電荷泵 120:負電壓電荷泵 200:輸出信號 202:能帶間隙參考核心 204:PTAT電流產生器 206:誤差放大器 208:用於誤差放大器之啟動及偏壓電壓(Vbias )產生器 210:開關電路 212:參考節點 400:程序 402:動作 404:動作 406:動作 408:動作 410:動作 412:動作
以下參照附圖討論至少一項實施例之各種態樣，該等附圖非意欲按比例繪製。圖被包含在內以提供對各種態樣及實施例之一繪示及一進一步暸解，且被併入且構成本說明書之一部分，但非意欲作為任何特定實施例之限制之一界定。圖式與說明書之其餘部分一起用於解釋所描述及所主張之態樣及實施例之原理及操作。在圖中，在各種圖中繪示之各相同或幾乎相同組件藉由相同數字表示。為清楚起見，可不在每一圖中標記每一組件。在圖中：
圖1繪示根據一實例之一控制器之一方塊圖；
圖2繪示根據一實例之一能帶間隙參考區塊之一方塊圖；
圖3繪示根據一實例之一能帶間隙參考區塊之一示意圖；及
圖4繪示根據一實例之操作一能帶間隙參考區塊之一程序。
100:控制器
102:電壓軌
104:能帶間隙參考區塊
106:高壓低壓降(LDO)調節器
108:功率放大器(PA)偏壓產生器
110:低壓LDO
112:PA偏壓位準移位器
114:行動行業處理器介面(MIPI)及解碼器
116:開關位準移位器
118:正電壓電荷泵
120:負電壓電荷泵

Claims (20)

  1. 一種控制器，其具有包含一接通模式及一關斷模式之一者之一操作模式，該控制器包含： 一電壓軌節點； 一參考節點； 至少一個通電組件，其經組態基於該電壓軌節點處之一軌電壓產生一能帶間隙電壓信號；及 一開關器件，其串聯地耦接於該參考節點與該至少一個通電組件之間，且經組態以回應於該控制器處於該接通模式中而提供從該電壓軌節點通過該至少一個通電組件至該參考節點之一導電路徑，且回應於該控制器處於該關斷模式中而中斷通過該至少一通電組件之該導電路徑。
  2. 如請求項1之控制器，其中該至少一個通電組件耦接於該開關器件與該電壓軌節點之間。
  3. 如請求項1之控制器，其中該開關器件進一步經組態以在該關斷模式中將該至少一個通電組件維持於該軌電壓。
  4. 如請求項3之控制器，其中該開關器件包含一金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)。
  5. 如請求項4之控制器，其中該MOSFET包含：一汲極，其耦接至該至少一個通電組件；一源極，其耦接至該參考節點；及一閘極，其用以接收指示該控制器之該操作模式的一信號。
  6. 如請求項5之控制器，其中該MOSFET經組態以在該關斷模式中傳導小於10 nA之一漏電流。
  7. 如請求項1之控制器，其中該至少一個通電組件包含一能帶間隙參考核心、一誤差放大器及一偏壓電壓產生器之一或多者。
  8. 如請求項7之控制器，其中該至少一個通電組件經組態以產生該能帶間隙電壓信號、一功率放大器偏壓信號及一調節器偏壓電流信號之一或多者。
  9. 如請求項8之控制器，其進一步包括一功率放大器及一低壓降調節器之至少一者。
  10. 如請求項9之控制器，其進一步包括該功率放大器及該低壓降調節器，且其中該至少一個通電組件經組態以將該功率放大器偏壓信號提供至該功率放大器，將該調節器偏壓電流信號提供至該低壓降調節器，且將該能帶間隙電壓信號提供至該功率放大器及該低壓降調節器。
  11. 如請求項7之控制器，其中該能帶間隙參考核心、該誤差放大器及該偏壓電壓產生器並聯地耦接。
  12. 一種操作一控制器之方法，該控制器具有一電壓軌節點；一參考節點；至少一個通電組件；及一開關器件，其串聯地耦接於該至少一個通電組件與該參考節點之間，該方法包括： 在該電壓軌節點處接收一軌電壓； 在該控制器處於一關斷模式中時控制該開關器件以防止一電流通過該至少一個通電組件； 在該控制器處於該關斷模式中時將該至少一個通電組件維持於該軌電壓；及 在該控制器處於一接通模式中時控制該開關器件以提供從該電壓軌節點通過該至少一個通電組件至該參考節點之一電流。
  13. 如請求項12之方法，其中該開關器件包含一金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)，且其中在該控制器處於該關斷模式中時控制該開關器件以防止一電流通過該至少一個通電組件包含控制該MOSFET處於一斷開及非導電位置。
  14. 如請求項13之方法，其中在該控制器處於該接通模式中時控制該開關器件以提供從該電壓軌節點通過該至少一個通電組件至該參考節點之一電流包含控制該MOSFET處於一閉合及導電位置。
  15. 如請求項13之方法，其中將該至少一個通電組件維持於該軌電壓包含在MOSFET處於該斷開及非導電位置時維持該電壓軌節點與該至少一個通電組件之間之一連接。
  16. 如請求項12之方法，其進一步包括控制該至少一個通電組件以基於該軌電壓產生一能帶間隙電壓信號。
  17. 如請求項16之方法，其進一步包括將該能帶間隙電壓信號提供至一或多個外部組件。
  18. 如請求項12之方法，其中控制該開關器件以防止一電流通過該至少一個通電組件包括將一漏電流限制於小於10 nA。
  19. 一種能帶間隙參考電壓系統，其包括： 一輸入，其經組態以耦接至一電壓軌節點； 至少一個通電組件，其經組態以基於該電壓軌節點處之一軌電壓產生一能帶間隙電壓信號；及 一開關器件，其串聯地耦接於該至少一個通電組件與一參考節點之間，且經組態以在處於一接通模式中時提供從該電壓軌節點通過該至少一個通電組件至該參考節點之一導電路徑，且在處於一關斷模式中時中斷通過該至少一個通電組件之該導電路徑。
  20. 如請求項19之能帶間隙參考電壓系統，其中該開關器件包含一金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)，且其中該MOSFET經組態以在該接通模式中閉合且導電，且在該關斷模式中斷開且不導電。
TW110112983A 2020-04-10 2021-04-09 用於能帶間隙參考以減少開啟時間之關斷模式 TW202210988A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202063008148P 2020-04-10 2020-04-10
US63/008,148 2020-04-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202210988A true TW202210988A (zh) 2022-03-16

Family

ID=78006469

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110112983A TW202210988A (zh) 2020-04-10 2021-04-09 用於能帶間隙參考以減少開啟時間之關斷模式

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11392159B2 (zh)
TW (1) TW202210988A (zh)
WO (1) WO2021207507A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11942779B2 (en) 2019-10-30 2024-03-26 Skyworks Solutions, Inc. Shutdown mode for bandgap and bias circuit with voltage comparator to reduce leakage current

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7233196B2 (en) 2003-06-20 2007-06-19 Sires Labs Sdn. Bhd. Bandgap reference voltage generator
US7466115B2 (en) 2005-09-19 2008-12-16 Texas Instruments Incorporated Soft-start circuit and method for power-up of an amplifier circuit
KR100788346B1 (ko) * 2005-12-28 2008-01-02 동부일렉트로닉스 주식회사 밴드 갭 기준전압 발생회로
KR100957228B1 (ko) 2007-11-08 2010-05-11 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 밴드갭 기준전압 발생회로
KR100940150B1 (ko) * 2007-12-03 2010-02-03 주식회사 동부하이텍 밴드갭 기준전압 발생을 위한 새로운 스타트-업 회로
US8704588B2 (en) * 2009-10-30 2014-04-22 Stmicroelectronics S.R.L. Circuit for generating a reference voltage
US20170160763A1 (en) * 2015-12-03 2017-06-08 Marvell World Trade Ltd. Low-power pulsed bandgap reference
CN107885267B (zh) * 2016-09-30 2020-01-17 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 用于带隙电压基准电路的操作方法
US10228715B2 (en) 2017-07-20 2019-03-12 Intrinsix Corp. Self-starting bandgap reference devices and methods thereof
US11256281B2 (en) * 2019-06-19 2022-02-22 Skyworks Solutions, Inc. Automatically controlled bandgap reference circuit
US11127437B2 (en) * 2019-10-01 2021-09-21 Macronix International Co., Ltd. Managing startups of bandgap reference circuits in memory systems
US11942779B2 (en) 2019-10-30 2024-03-26 Skyworks Solutions, Inc. Shutdown mode for bandgap and bias circuit with voltage comparator to reduce leakage current

Also Published As

Publication number Publication date
US11392159B2 (en) 2022-07-19
WO2021207507A1 (en) 2021-10-14
US20210318708A1 (en) 2021-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1900875B (zh) 电压调节器
JP5120111B2 (ja) シリーズレギュレータ回路、電圧レギュレータ回路、及び半導体集積回路
US7046074B2 (en) Internal voltage generator
KR102252365B1 (ko) 과열 보호 회로 및 전압 레귤레이터
JP3710468B1 (ja) 電源装置、及び携帯機器
JP4889398B2 (ja) 定電圧電源回路
US7414458B2 (en) Power gating circuit of a signal processing system
US20060170403A1 (en) Voltage regulator with reduced power consumption in standby operating mode
JP2006203801A (ja) バッファ回路及び集積回路
US8766679B1 (en) Power on reset (POR) circuit
WO2015135254A1 (zh) 一种电源控制装置及方法
TW202210988A (zh) 用於能帶間隙參考以減少開啟時間之關斷模式
JP6827112B2 (ja) 制御回路、及び理想ダイオード回路
TW201435540A (zh) 定電壓電路及類比電子時計
CN108664065B (zh) 偏置电流产生电路
JP2008083850A (ja) レギュレータ回路
US8907719B2 (en) IC circuit
US10969815B2 (en) Constant current circuit
US20100007400A1 (en) Power supply circuit for pulse width modulation controller
CN114144742B (zh) 跨域功率控制电路
CN115298634B (zh) 偏置电路、传感器设备以及无线传感器设备
US11513549B2 (en) Activation circuit for activating a drive target
KR20170063226A (ko) 전류 소모가 개선된 전압 레귤레이터
KR100348216B1 (ko) 듀얼 레벨을 이용한 기판전압 발생장치
CN112134536B (zh) 电路保护装置、系统