TWI356984B - Bandgap reference circuits and start-up methods th - Google Patents

Description

1356984 • 九、發明說明： .. 【發明所屬之技術領域】 本發明有關於參考電路，特別有關一種能夠避免啟 動失敗的能帶隙電壓參考電路。 【先前技搞ί】 一般而言，電壓參考電路與電流參考電路係廣泛地 使用於類比電路中，此種參考電路係以直流電壓或電流 • 為主，受電源與製程參數之影響不大，而且對溫度變化 會有符合預定的相依性。舉例而言，能帶隙電壓參考電 路是最常用之高效率電壓參考電路，其使用具有正溫度 係數與負溫度係數特性之元件，再將這些元件產生之電 壓或電流依照既定比例予以加總，以便產生與溫度無關 的輸出作為參考電流或電壓。傳統的能帶隙電壓參考電 路係使用雙載子接面電晶體來產生一個約1.25V(幾乎相 等於矽能帶隙之電子伏特）的穩定低電壓。 【發明内容】 本發明之目的在於提供一種能夠避免啟動失敗的能 帶隙電壓參考電路。 本發明係提供一種能帶隙電壓參考電路，包括電壓 產生電路以及啟動電路，電壓產生電路係包括電流鏡， 包括至少一個輸出端；運算放大器，耦接至電流鏡；以 及第一、第二(Bipolar Junction Transistor’BJT)雙載子接 面電晶體，分別耦接至運算放大器之兩個輸入端；其中 0758-A32161TWF;MTKI-06-095;dennis 5 1356984 二第二雙載子接面電晶體，之至少—者係藉由—導 :路徑耦接至電流鏡之輸出端。以及啟動電路，用以致 月匕上述電流鏡’當電源啟動（P。而。η)時，啟動電路便會 2電流鏡’直到第―、第二雙載子接面電晶體中之至 シ者操作於順向作用區（forward active region)。 本發明亦提供一種能帶隙電壓參考電路，包括電壓 產生電路’用以產生m以及啟動電路。電壓產生 ΐ路具有一電流鏡，包括至少一個輸出端；運算放大 ::丨2至電流鏡；以及第一、第二雙载子接面電晶體， 刀別耦接至運算放大器之兩個輸入端，其申第一、第二

=子接面電晶體中之至少—者係藉由導電路徑輕接I 電桃鏡之輸出端。啟動電路係純於電流鏡與導電路徑 上之一節點之間》 本發明亦提供-種能帶隙電壓參考電路，包括電塵 產生電路’用以產生-個與溫度不相關的定電壓，且電 壓產生電路包括電錢，包括至少—輸出端；運算放大 ’麵接至上述電流鏡；第_、f二雙载子接面電晶體， 为別耦接至上述運算放大器之兩個輸入端，其中上述第 -、第二雙載子接面電晶體中之至少一者係 路徑搞接至上述電缝之輸出f啟動轉，用以 於電源啟動時’致能電流鏡直到第―、第二雙載子接面 電晶體中之至少一者操作於順向作用區。 本發明亦提供-種能帶隙電壓參考電路之啟動方 法，包括電源啟動能帶_參考電路；以及致能能帶 0758-A32161TWF;MTKI-06-〇95;dennis 6 !356984 隙電堡參考雷S&. cb -¾. «τϊ* ^ ΛΑ. 中至小Am 抓兄，使得能帶隙電壓泉考電路 中至v-個二極體方式連接 ^考電路 順向作用區。 又戰于接面電晶體操作於 本發明亦提供一種能帶隙電愿參考電路 、，匕括電源啟動能帶隙電壓表考電路. 少-：=二Ϊ得能帶隙電塵參考電路中至 用區；以及停止致能電流鏡载子接面電晶體進入順向作 本^明亦提供—種能帶隙電壓參考電路之啟動方 :電厂 動能帶隙電塵參考電路；以及致能能帶 、二t路中之電錢，使得能帶隙電麈參考電路 6 ^個―極體方式連接之雙载子接面電晶體進入順 °用區；其中電流鏡係由啟動電路所致能，並且啟動 電路係未設置於能帶隙電壓參考電路之回授路徑中。 本發明提供的能帶隙電壓參考電路及方法，可以使 能帶隙電壓參考電路在啟動時避免啟動失敗，提高了電 路工作可靠性。 為了讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能 更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖示，作詳 細說明如下： 【實施方式】 第1圖係顯示本發明中能帶隙電壓參考電路之實施 例。如圖所示，能帶隙電壓參考電路1〇〇用以產生一個 0758-A32161 TWF;MTKI-06-095 ;dennis 7 1356984 - 與溫度無關之輸出電壓Vref，即定電壓。然而，當電壓 .· VI與V2同時為0V時，運算放大器0P會關閉（不導通）， 所以它的輸出電壓Vbp就會不正確，回授控制就會因此 產生錯誤。第2圖係顯示能帶隙電壓參考電路100之兩 個工作點。如圖所示，電壓V1與V 2具有兩個交點，一 個在原點（錯誤的工作點），另一個為正確的工作點。因 此，能帶隙電壓參考電路100需要一個啟動電路，以避 免操作於錯誤的工作點（即原點）上。 • 第3圖係為適用於能帶隙電壓參考電路之啟動電路 之實施例。當電源啟動（power on)時，能帶隙電壓參考電 路100中之電壓VI與V2係為0V，並且|Vdd-Vbp丨會小 於|Vtp|，其中Vtp是PMOS電晶體MP3的臨界電壓 (threshold voltage)，所以電晶體MN2會藉由電壓VDD 慢慢地(weakly)拉低電壓Vs，使得電壓Vs到達0V，由 於反相器電壓Vsb會被拉至高邏輯準位，因此電壓Vbp 會被電晶體MN1拉至低電位（例如GND)。所以PMOS電 ® 晶體ΜΡ0〜MP3會導通，使得能帶隙電壓參考電路100 能夠脫離錯誤的工作點（原點）。再者，因為於能帶隙電壓 參考電路100脫離錯誤的工作點之後，電壓Vs會被拉至 高電位，所以NMOS電晶體MNl·會截止，故PMOS電 晶體ΜΡ0〜MP3導通之後，啟動電路就不會再影響到能帶 隙電壓參考電路100的正常動作。因此，啟動電路可以 避免能帶隙電壓參考電路1 〇〇操作於錯誤的工作點（原 點）。然而，能帶隙電壓參考電路100所提供的輸出電壓 0758-A32161TWF;MTKI-06-095;dennis 8 1356984 • 電路。 為了避免能帶隙電壓參考電路發生啟動失敗 (start-failure)，因此需要一個啟動電路於電源啟動時致能 (或觸發，trigger)電流鏡直到至少一個雙載子接面電晶體 被操作於順向作用區。 第7圖係為能帶隙電壓參考電路400A之實施例。 能帶隙電壓參考電路400A包括電壓產生電路300”以及 啟動電路420A。電壓產生電路300”用以產生兩個相同的 籲 輸出電流I4a與I4b，並且由於電流I4a相等於電流I4b， 因此電流I4b係可由電流II〜13組合而求得，而輸出電壓 Vref係可根據電流I4b而產生。 電壓產生電路300”係包括電流鏡CM、運算放大器 OP、電阻Rl、R2a、R2b與R3以及兩個雙載子接面電晶 體（BJT)Ql與Q2，其中電流鏡CM包括兩個PMOS電晶 體MP1與MP2,並且電阻R2a與R2b具有相同的電阻值。 PMOS電晶體MP1與MP2係可具有相同的尺寸，而雙載 ® 子接面電晶體Q1之射極端面積係可為雙載子接面電晶 體Q2之射極端面積的N倍，並且N>1。於此實施例中， 電阻R4係作為電流-電壓轉換器，但不限定於此，其亦 可為電阻性元件、被動元件或其組合物。 PMOS電晶體MP1包括第一端耦接至電源電壓 Vdd、第二端耦接至節點N1，以及控制端耦接至電晶體 MP2°PMOS電晶體MP2包括第一端耦接至電源電壓 Vdd、控制端耦接至電晶體MP1之控制端，以及第二端 0758-A32161TWF;MTKI-06-095;dennis 10 1356984 • 耦接至電阻R4。電阻R3係耦接於節點N1與接地電壓 ’ GND之間，電阻R2a係耦接於節點N1與N2之間，電阻 R2b係耦接於節點N1與N3之間，並且電阻R1係耦接 於節點N2與雙載子接面電晶體Q1之間。 運算放大器0P包括第一端耦接至節點N2、第二端 耦接至節點N3以及輸出端耦接至電流鏡CM中電晶體 MP1與MP2之控制端。運算放大器0P用以根據節點N2 與N3上的電壓，輸出控制信號以便控制電流鏡CM。 # 雙載子接面電晶體Q1包括射極端耦接至電阻R.1、 集極端耦接至接地電壓GND以及基極端耦接至雙載子接 面電晶體Q2。雙載子接面電晶體Q2包括射極端耦接至 節點N3、集極端耦接至接地電壓GND以及基極端耦接 至雙載子接面電晶體Q1之基極端。於此實施例中，雙載 子接面電晶體Q1與Q2之基極端皆耦接至接地電壓 GND，即雙載子接面電晶體Q1與Q2為二極體方式連接 之電晶體。 • 若忽略基極電流，順向導通之二極體的射-基極電壓 Veb可表示成* 其中k為波茲曼常數夂），q為電荷電量 (ι.όχΗΓΥ)，τ為溫度，Ic為集極電流，而Is為飽和電流。 當運算放大器OP之輸入電壓VI與V2相互匹配且 電晶體Q1的尺寸為電晶體Q2的N倍，電晶體Q1與Q2 之射·基極電壓差可表不成· 0758-A32161TWF;MTKI-06-095;dennis 11 1356984

AVeb = Veb2 — Veb\ = —hiN q 其中VEB1係為電晶體Q1之射-基極電壓，而VEB2 係為電晶體Q2之射-基極電壓。 由於輸入電壓VI與V2係藉由運算放大器0P而相 互匹配（虛短路），因此輸入電壓VI與V2可表示成： V\ = V2 = Veb2 = Veb\ + I\xR\

bT

/1 x 7?1 = Veb2 — Vebi = —InN q 因此，通過電阻R2a與R1之電流II可表示成：

Vt 1/ kT

Il = —lnN Vt = 一 i?i ，其中溫度電壓（thermal voltage) q。 由於電阻R2a與R2b具有相同的阻值而且輸入電壓 VI與V2係藉由為運算放大器0P而相互匹配（虛短路）， 因此電流12會與電流II相等。 /1 = /2=-InTV ^ 於是， 沿，並且由於溫度電壓VT具有0.085 mV^C之正溫度係數，所以電流II與12亦具有正溫度係 數。

因此，節點N1上的電壓V3亦可表示成： = I3x R3 = Il~x(Rl + R2a)+ Veb\ = J2x R2b + Vebi 所以電流13可表示成： /3 1 (VAnN ΥεβιΛ- xR2b R3 1 Ri )\ 由於電晶體之射-基極電壓Veb具有mV/°C之負 溫度係數，因此電流13亦會具有負溫度係數。 當電流鏡CM中PMOS電晶體MP1與MP2尺寸相 同時，電流I4b亦會相等於電流I4a，並且可表示成： 0758-A32161 TWF;MTKI-06-095;dennis 12 1356984 Μα = IAb = /1 + /2 + /3 = 2/2 +13 2+皿 ：VrlnN +

VeB2 ^R3 因此，若適當地選擇電阻R1、R2a、R2b與R3之電 阻值的比例，電流I4a將可以具有近乎零的溫度係數，所 以較不受溫度變化的影響。換言之，電流鏡CM的每個 電流鏡輸出（電流I4a與I4b)亦將會具有近乎零的溫度係 數，所以較不受溫度變化的影響。 於是，能帶隙電壓參考電路400A之輸出電壓可表 示成：

Vre/ = I4bxR4 R4 :Vt\xiN + ——x Veb2 R3 (2RA RlbxR^ ^ R\ R\xR3 , 若沒有電阻R3，為了得到近乎零的溫度係數，能帶 隙電壓參考電路400A之輸出電壓將會被限制於1.25V， 而無法適用於低電壓電路中。因此電阻R3係用於產生具 有負溫度係數之電流13，以便克服此項限制，且若能適 當地選擇電阻Rl、R2a、R2b與R3之電阻值的比例，輸 出電壓Vref將可以較不受溫度變化的影響，為一定電 壓，並操作於低電壓電路中。 如第7圖中所示，啟動電路420A係包括比較器CP 以及NMOS電晶體MNO。NMOS電晶體MNO包括第一 端耦接至PMOS電晶體MP1與MP2之控制端、第二端 耦接至接地電壓GND，以及控制端耦接至比較器CP之 輸出端。比較器CP包括兩個輸入端分別耦接至參考電壓 Vr以及偵測電壓VA，以及輸出端耦接至NMOS電晶體 MN0之控制端。參考電壓Vr係等於或小於雙載子接面電 0758-A32161 TWF;MTKI-06-095 ;dennis 13 1356984 * 晶體Q1與Q2之臨界電壓，即參考電壓Vr不大於雙載 子接面電晶體Q1與Q2之臨界電壓。偵測電壓VA係可 為雙載子接面電晶體（Q1或Q2)與電流鏡CM之輸出端間 的導電路徑上之一節點電壓。舉例而言，偵測電壓VA 係可為雙載子接面電晶體Q1之射極端上的電壓V0、運 算放大器0P之非反相輸入端上之電壓VI、運算放大器 0P之反相輸入端上之電壓V2、節點N1上之電壓V3或 電阻Rl ' R2a與R2b之接點上的電壓。 • 當能帶隙電壓參考電路400A電源啟動（power on) 時，啟動電路420A中之比較器CP會比較參考電壓Vr 與偵測電壓VA，並且偵測電壓VA未超過參考電壓Vr 時，輸出具有高邏輯準位之致能信號ΕΝ至NMOS電晶 體ΜΝ0。換言之，電源啟動之後，當偵測電壓VA未超 過參考電壓Vr時，啟動電路420Α會藉由NMOS電晶體 MN0將電壓Vbp拉低，以便致能電流鏡CM。當偵測電 壓VA超過參考電壓Vr時，比較器CP會停止輸出致能 • 信號EN，使得NMOS電晶體MN0截止，而且電流鏡CM 係由運算放大器OP之輸出所控制。 當偵測電壓VA超過參考電壓Vr時，雙載子接面電 晶體Q1與Q2中至少一者會操作於順向作用區（forward active region)，其中參考電壓Vr不大於雙載子接面電晶 體之臨界電壓。換言之，啟動電路420A會致能電流鏡 CM直到至少一個雙載子接面電晶體操作於順向作用 區，使得能帶隙電壓參考電路4 0 0 A成功地被啟動。_ 075 8-A32161 TWF;MTKI-06-095 jdennis 14 1356984 • 第8圖係為能帶隙電壓參考電路400 A之模擬結 果。如圖所示，當電壓VI或V2小於參考電壓Vr時， 比較器CP會輸出信號致能電流鏡CM，直到雙載子接面 電晶體Q1與Q2被操作於順向作用區。因此，能帶隙電 壓參考電路400A將可以被成功地啟動。 第9圖係為能帶隙電壓參考電路之另一實施例。如 圖所示，能帶隙電壓參考電路400B包括電壓產生電路 200”以及啟動電路420B。於此實施例中，電壓產生電路 • 200”係為第4圖中所示之能帶隙電壓參考電路200,用以 產生與溫度無關之輸出電壓Vref，即定電壓。比較器CP 係根據參考電壓Vr與運算放大器OP之反相輸入端上的 電壓V2，產生致能信號EN。此外，參考電壓Vr係可由 固定電流源Ir與雙載子接面電晶體Q0所產生。啟動電 路420B之動作係與第7圖中能帶隙電壓參考電路400A 所示之420A相似，於此不再累述。 參考電壓Vr最好等於雙載子接面電晶體Q0之射極 ® 端上的電壓VEBG，並且固定電流源Ir所提供的電流最好 少於通過雙載子接面電晶體Q1與Q2之電流，使得參考 電壓Vr會與電壓V2具有相同的溫度係數。因此，當電 源電壓Vdd超過雙載子接面電晶體Q0〜Q2之臨界電壓 時，無論電源電壓Vdd之上升時間（rising time)為何，能 帶隙電壓參考電路400B都可以成功地啟動（start-up)。 第10圖係為能帶隙電壓參考電路之另一實施例。如 圖所示，除了啟動電路420C之外，能帶隙電壓參考電路 0758-A32161TWF;MTKI-06-095;dennis 15 1356984 • 4GGC係與第9圖中所示之能帶隙電壓參考電路棚B相 似。參考電壓Vr係由電壓分壓所產生。舉例而言，電阻 R4仙接於電源電壓Vdd與比較器cp之輸人端之間， 而電阻R5係轉接於比較器cp之輸入端與接地電麼gnd 之間。啟動電路42〇C之動作係與第7圖中能帶隙電壓參 考電路400A所示之420A相似，於此不再累述。 本發明之能帶隙電壓參考電路1〇〇〜3〇〇與 400A 400C得、可作為混合模組之操作與類比積體電路之 •必要功能性it件’例如f料轉換器、鎖相迴路 (Phase-Locked Loop ’ PLL)、振盈器、電源管理電路動 態隨機存取記憶體(dram)與快Η記憶體...等等。舉例而 言，能帶隙電壓參考電路100〜300與4_〜4000:係用以 提供固定電流或輸出電壓Vref (定電壓）至核心電路， 使得核心電路可藉以執行其功能。 本發明亦提供一種能帶隙電壓參考電路之啟動方 法。於此方法中，當能帶隙電壓參考電路1〇〇〜3 〇〇與 • 400六〜400(：電源啟動(1}(^灯〇11)時，能帶隙電壓參考電路 100〜300與400A〜400C中之電流鏡cm會被致能，使得 能帶隙電壓參考電路1〇〇〜3〇〇與4〇〇A〜400C中之至少一 個雙載子接面電晶體操作於順向作用區。

舉例而言，於電源啟動之後，比較器Cp會比較參 考電壓Vr與電流鏡CM之輸出端和雙載子接面電晶體 Q1與Q2間之導通路徑上的偵測電壓VA，並於偵測電壓 VA未超過參考電壓Vr時’輸出致能信號εν至NMOS 0758-A32l61TWF;MTKI-〇6-095；dennis 16 1356984 - 電晶體MNO以便致能電流鏡CM。換言之，於電源啟動 之後，啟動電路420A〜420C會於偵測電壓VA未超過參 考電壓Vr時，藉由NMOS電晶體MN0將電壓Vbp拉低， 以便致能電流鏡CM。參考電壓Vr係小於或等於雙載子 接面電晶體Q1與Q2之臨界電壓，意即參考電壓Vr不 大於雙載子接面電晶體Q1與Q2之臨界電壓。 再者，偵測電壓VA係可為雙載子接面電晶體（Q1 或Q2)與電流鏡CM之輸出端之間的導通路徑上的節點 離電壓。舉例而言，偵測電壓VA係可為雙載子接面電晶 體Q1之射極端上的電壓VO、運算放大器OP之非反相輸 入端上之電壓VI、運算放大器OP之反相輸入端上之電 壓V2、節點N1上之電壓V3或電阻Rl、R2a與R2b之 接點上的電壓。參考電壓Vr係可由分壓器所提供或如第 9圖中所示由固定電流源與二極體連接式之雙載子接面 電晶體之組合所提供。 當偵測電壓VA超過參考電壓Vr時，比較器CP會 • 停止輸出致能信號EN，使得NMOS電晶體MN0截止， 因此電流鏡CM係由運算放大器OP之輸出所控制。換言 之，啟動電路420A、420B或420C係用以致能電流鏡CM 直到至少一個雙載子接面電晶體操作於順向作用區，使 得能帶隙電壓參考電路400A〜400C可以成功地被啟動。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用 以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者， 在不脫離本發明之精神和範圍内，當可作些許更動與潤 0758-A32161 TWF;MTKI-06-095 ;dennis 17 1356984 - 飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所 * 界定者為準。 【圖式簡單說明】 第1圖係為本發明中能帶隙電壓參考電路之一實施 例。 第2圖係顯示第1圖中能帶隙電壓參考電路之工作 點。 | 第3圖係為啟動電路之另一實施例。 第4圖係為能帶隙電壓參考電路之另一實施例。 第5圖係為能帶隙電壓參考電路之另一實施例。 第6圖係為第5圖中能帶隙電壓參考電路之V-I曲 線。 第7圖係為能帶隙電壓參考電路之另一實施例。 第8圖係為第7圖中能帶隙電壓參考電路之一模擬 結果。 φ 第9圖係為能帶隙電壓參考電路之另一實施例。 第10圖係為能帶隙電壓參考電路之另一實施例。 【主要元件符號說明】 100〜300、400A〜400B :能帶隙電壓參考電路； 200”〜300” ：電壓產生電路； 420A〜420C :啟動電路； CM :電流鏡； CP :比較器； 0758-A32161TWF;MTKI-06-095;dennis 18 1356984 • ΕΝ :致能信號；

Vr :參考電壓； VA :偵測電壓；

Ir .固定電流源， MPO〜MP3、MN1 〜MN2 : MOS 電晶 Q0〜Q2 :雙載子接面電晶體； 0P :運算放大器； V0~V3、Vs、Vsb、Vbp :電壓； • II〜13、I4a、I4b :電流； R1-R5、R2a、R2b :電阻；

Vdd :電源電壓； GND :接地電壓；

Vref :輸出電壓； VEBO〜VEB2 :臨界電壓。 0758-A32161TWF;MTKI-06-095;dennis 19

Claims (1)

1656984 - 第96138992號之申請專利範圍修正本 100年8月15日修正替換頁 十、申請專利範圍： ·'' 1.一種能帶隙電壓參考電路，包括： 一電壓產生器，包括： 一電流鏡，包括至少一輸出端； 一運算放大器，耦接至上述電流鏡；以及 第一、第二雙載子接面電晶體，分別耦接至上述運算 放大器之兩個輸入端，其中上述第一、第二雙載子接面電 晶體中之至少一者係經一導電路徑耦接至上述電流鏡之輸 Φ 出端；以及 一啟動電路，用以根據一參考電壓與上述導電路徑上 之一節點電壓，致能上述電流鏡； 其中，當電源啟動（power on)時，上述啟動電路會致 能上述電流鏡，直到上述第一、第二雙載子接面電晶體中 之至少一者操作於一順向作用區（forward active region)。 2. 如申請專利範圍第1項所述之能帶隙電壓參考電 路，其中上述啟動電路包括： ^ 一開關電晶體，包括一第一端搞接至上述電流鏡之一 控制端，以及一第二端耦接至一第一電源電壓；以及 一比較器，用以於上述導電路徑上之上述節點電壓未 超過上述參考電壓時，導通上述開關電晶體以便致能上述 電流鏡。 3. 如申請專利範圍第2項所述之能帶隙電壓參考電 路，其中上述啟動電路更包括一分壓電路，耦接於上述第 一電源電壓與一第二電源電壓之間，用以產生上述參考電 075 8-Α32161TWF1 (20110624) 20 1356984 - 第96138992號之申請專利範圍修正本 100年8月15日修正替換頁 壓。 4. 如申請專利範圍第2項所述之能帶隙電壓參考電 路，其中上述啟動電路包括： 一固定電流源，耦接於一第二電源電壓與一連接節點 之間；以及 一第三雙載子接面電晶體，包括一射極端耦接上述連 接節點以及一集極端轉接上述第一電源電壓，並且上述第 三雙載子接面電晶體之一射極電壓係作為上述參考電壓。 5. 如申請專利範圍第4項所述之能帶隊電壓參考電 路，其中第一、第二、第三雙載子接面電晶體係為以二極 體方式連接之電晶體。 、 6. 如申請專利範圍第1項所述之能帶隙電壓參考電 路，其中上述啟動電路係根據一參考電壓與上述第一、第 二雙載子接面電晶體之一者的一射極電壓致能上述電流 鏡。 7. 如申請專利範圍第1項所述之能帶隙電壓參考電 路，其中上述啟動電路係根據一參考電壓與上述運算放大 器之上述兩個輸入端之一者上的電壓致能上述電流鏡。 8. 如申請專利範圍第1項所述之能帶隙電壓參考電 路，其中上述啟動電路係於上述導電路徑上之上述節點電 壓未超過上述參考電壓時致能上述電流鏡。 9. 如申請專利範圍第8項所述之能帶隙電壓參考電 路，其中上述參考電壓不大於上述第一、第二雙載子接面 電晶體之臨界電壓。 0758-A32161TWF1 (20110624) L356984 - 第96138992號之申請專利範圍修正本 100年8月15曰修正替換頁 10. —種能帶隙電壓參考電路，包括： " 一電壓產生電路，用以產生一定電壓，且上述電壓產 生電路包括： 一電流鏡，包括至少一輸出端； 一運算放大器，耦接至上述電流鏡；以及 第一、第二雙載子接面電晶體，分別耦接至上述運算 放大器之兩個輸入端，其中上述第一、第二雙載子接面電 晶體中之至少一者係藉由導電路徑耦接至上述電流鏡之輸 ®出端；以及 一啟動電路，耦接於上述電流鏡與上述導電路徑上之 一節點之間，包括： 一比較器，包括兩個輸入端分別耦接至上述導電 路徑上之上述節點與一參考電壓；以及 一開關電晶體，耦接於一第一電源電壓與上述電 流鏡之一控制端之間，並且上述開關電晶體包括一控 φ 制端耦接至上述比較器之一輸出端。 11. 如申請專利範圍第10項所述之能帶隙電壓參考電 路，其中上述比較器之上述輸入端係分別耦接至上述第 一、第二雙載子接面電晶體之一者的一射極端與上述參考 電壓。 12. 如申請專利範圍第10項所述之能帶隙電壓參考電 路，其中上述比較器之上述輸入端係分別耦接至上述運算 放大器之兩個輸入端之一者上的電壓與上述參考電壓。 13. 如申請專利範圍第10項所述之能帶隙電壓參考電 0758-A32161TWF1 (20110624) 1356984 - 第96138992號之申請專利範圍修正本 100年8月15日修正替換頁 路，其中上述參考電壓不大於上述第一、第二雙載子接面 電晶體之臨界電壓。 14. 一種能帶隙電壓參考電路，包括： 一電壓產生電路，用以產生一個與溫度不相關的定電 壓，且電壓產生電路包括： 一電流鏡，包括至少一輸出端； 一運算放大器，耦接至上述電流鏡； 第一、第二雙載子接面電晶體，分別耦接至上述運算 放大器之兩個輸入端，其中上述第一、第二雙載子接面電 晶體中之至少一者係藉由一導電路徑耦接至上述電流鏡之 輸出端；以及 一啟動電路，用以於電源啟動時，根據一參考電壓與 上述第一、第二雙載子接面電晶體中至少一者與上述電流 鏡之間的上述導電路徑上之一節點電壓，用以致能上述電 流鏡直到上述第一、第二雙載子接面電晶體中之至少一者 操作於一順向作用區。 15. 如申請專利範圍第14項所述之能帶隙電壓參考電 路，其中上述啟動電路係根據一參考電壓與上述第一、第 二雙載子接面電晶體之一者的一射極電壓，用以致能上述 電流鏡。 16. 如申請專利範圍第14項所述之能帶隙電壓參考電 路，其中上述啟動電路係根據一參考電壓與上述運算放大 器之一反向輸入端或一非反向輸入端上之一電壓，用以致 能上述電流鏡。 0758-A32161TWF1 (20110624) 23 1.356984 - 第96138992號之申請專利範圍修正本 100年8月15曰修正替換頁 17. 如申請專利範圍第14項所述之能帶隙電壓參考電 " 路，其中上述參考電壓不大於上述第一、第二雙載子接面 電晶體之臨界電壓。 18. 如申請專利範圍第14項所述之能帶隙電壓參考電 路，其中上述啟動電路係於上述導電路徑上之上述節點電 壓未超過上述參考電壓時致能上述電流鏡。 19. 如申請專利範圍第14項所述之能帶隙電壓參考電 路，其中上述參考電壓係由耦接於一第一電源電壓與一第 ® 二電源電壓間之-分壓電路所產生。 20. 如申請專利範圍第14項所述之能帶隙電壓參考電 路，其中上述參考電壓係由一固定電流源與一第三雙載子 接面電晶體所產生。 21. 如申請專利範圍第14項所述之能帶隙電壓參考電 路，其中上述啟動電路包括一比較器用以於上述導電路徑 上之上述節點電壓未超過上述參考電壓時，產生一致能信 $ 號，以便致能上述電流鏡直到上述第一雙載子接面電晶體 或上述第二雙載子接面電晶體操作於一順向作用區。 22. 如申請專利範圍第21項所述之能帶隙電壓參考電 路，其中上述啟動電路更包括一開關電晶體，具有一第一 端耦接至上述電流鏡之一控制端，一第二端耦接至一第一 電源電壓，以及一控制端耦接至上述致能信號。 23. —種能帶隙電壓參考電路之啟動方法，包括： 啟動上述能帶隙電壓參考電路；以及 致能上述能帶隙電壓參考電路中之一電流鏡，使得上 075 8-A32161TWF1 (20110624) 24 1356984 - 第96138992號之申請專利範圍修正本 100年8月〗5日修正替換頁 述能帶隙電壓參考電路中至少一個以二極體方式連接之雙 載子接面電晶體操作於一順向作用區，其中致能上述能帶 隙電壓參考電路之上述電流鏡的步驟，包括： 比較一參考電壓與上述電流鏡之一輸出端和上述 以二極體方式連接之雙載子接面電晶體中之至少一者 之間的一導電路徑上之一節點電壓；以及 當上述導電路徑上之上述節點電墨未超過上述參 考電壓時，致能上述電流鏡。 24. 如申請專利範圍第23項所述之能帶隙電壓參考電 路之啟動方法，其中上述參考電壓不大於上述以二極體方 式連接之雙載子接面電晶體的臨界電壓。 25. 如申請專利範圍第23項所述之能帶隙電壓參考電 路之啟動方法，其中上述節點電壓係為上述以二極體方式 連接之雙載子接面電晶體的一射極電壓。 26. 如申請專利範圍第23項所述之能帶隙電壓參考電 路之啟動方法，其中上述節點電壓係為與上述以二極體方 式連接之上述雙載子接面電晶體耦接的上述運算放大器之 一反向輸入端或一非反向輸入端上之電壓。 27. —種能帶隙電壓參考電路之啟動方法，包括： 啟動上述能帶隙電壓參考電路； 致能上述能帶隙電壓參考電路中之一電流鏡，使得上 述能帶隙電壓參考電路中至少一個以二極體方式連接之雙 載子接面電晶體進入一順向作用區；以及 停止致能上述電流鏡， 075S-A3216 i TWF1 (20110624) 1.356984 - 第96138992號之申請專利範圍修正本 100年8月15日修正替換頁 其中致能上述能帶隙電壓參考電路之上述電流鏡的步 驟，包括： 比較一參考電壓與上述電流鏡之一輸出端和上述 以二極體方式連接之雙載子接面電晶體中之至少一者 之間的一導電路徑上之一節點電壓；以及 當上述導電路徑上之上述節點電壓未超過上述參 考電壓時，致能上述電流鏡。 28.—種能帶隙電壓參考電路之啟動方法，包括下列步 ®驟： 啟動上述能帶隙電壓參考電路；以及 致能上述能帶隙電壓參考電路中之一電流鏡，使得上 述能帶隙電壓參考電路中至少一個以二極體方式連接之雙 載子接面電晶體進入一順向作用區，其中致能上述能帶隙 電壓參考電路之上述電流鏡的步驟，包括： 比較一參考電壓與上述電流鏡'之一輸出端和上述 _ 以二極體方式連接之雙載子接面電晶體中之至少一者 之間的一導電路徑上之一節點電壓；以及 當上述導電路徑上之上述節點電壓未超過上述參 考電壓時，致能上述電流鏡； 其中上述電流鏡係由一啟動電路所致能，並且上述啟 動電路係未設置於上述能帶隙電壓參考電路之一回授路徑 中。 0758-A32161TWF1 (20110624) 26 1356984 100年8月15日修正替換頁 第96138992號之圖式修正頁 铖一〇 a 私200 200-

Vdd 払OOC < < >