TWI459176B - 帶隙電壓參考電路及偏流電路 - Google Patents

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TWI459176B
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    • G05F3/02—Regulating voltage or current
    • G05F3/08—Regulating voltage or current wherein the variable is dc
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Description

帶隙電壓參考電路及偏流電路
本發明是關於曲率校正帶隙電壓參考電路。
此項技術中之帶隙電壓參考電路已為吾人所熟知。此等電路經設計將兩個具有相反溫度斜率之電壓加總。該等電壓中之一為一與絕對溫度互補(CTAT)之電壓，其一般由一正向偏壓雙極電晶體之一基極-射極電壓所提供。而另一者為一與絕對溫度成比例(PTAT)之電壓，其一般是從兩個在不同集極電流密度下操作之雙極電晶體之基極-射極電壓差衍生的。當該PTAT電壓與該CTAT電壓被合計起來時，則該合計之電壓處於一第一階溫度不敏感。由於下文所剖析之基極-射極電壓呈非線性，故需對迄今已知之由帶隙電壓參考電路提供之電壓參考信號進行曲率校正。
一雙極電晶體之該基極-射極電壓是隨溫度而變化的且可由下列方程式(1)所界定：
其中：Vbe (T)為實際溫度T下之基極-射極電壓，Vbe0 是在溫度T0 下之基極-射極電壓(在T0 =300K時，~0.65V)，VG0 爲推算的0K時之帶隙電壓(~1.14V)，XTI對應於飽和電流溫度指數(~3至5)，VT0 是在溫度T0 下之熱電壓(溫度T0 =300時，~25.8mV)。
雙極電晶體之該等集極電流對應於一電阻器R兩端之一電壓比VR ，(PTAT、CTAT、常數或組合)。該電阻器亦隨溫度而變化，使得：
方程式(2)中之溫度指數c對應於VR 與電阻器R之溫度相關性。
組合方程式(1)與(2)，則：
若電壓VR 為PTAT且R的溫度係數(TC)為零，則c=1。
方程式(3)中之最後一項對應於基極-射極電壓之非線性，由於參考電壓之該PTAT電壓分量之非線性極低，故該基極-射極電壓之非線性亦被反映在參考電壓中。當該參考電壓被減小至最小TC時，則該非線性顯示為一"屈曲"或彎曲形式之電壓變化，其最大偏差發生在工業溫度範圍(-40℃-85℃)的中間。對於一施加在一次微米CMOS製程中之額定電壓為約1.24V之參考電壓，由於該非線性項而造成之最大電壓偏差係在2mV至5mV之數量級。據此，對於工業溫度範圍(一般為-40℃-85℃)，若不進行進一步曲率校正，無法將該TC減小至小於10至20ppm/℃。
圖1解析先前技術之帶隙電壓參考電路100之一實例。此電路是先前技術之需進行曲率校正電路之一實例性類型。該帶隙電壓參考電路100包含一第一雙極電晶體110，其在第一集極電流密度下操作，以及一第二雙極電晶體115，其在一第二集極電流密度下操作，其中該第二集極電流密度小於該第一集極電流密度。該第一雙極電晶體110之該射極被耦合至一運算放大器118之一非反相終端，且該第二雙極電晶體115之該射極藉由一電阻器r1、122被耦合至該放大器118之該反相終端。令該第二雙極電晶體115之該射極面積大於該第一雙極電晶體110之該射極面積，則可建立集極電流密度差。或者可在每個支腳上提供多個電晶體，使得位於第一支腳上之每個電晶體之集極電流之和大於一第二支腳上之每個電晶體之集極電流之和。由於被耦合至該放大器之每個支腳上之電晶體之間存在集極電流密度差，故一基極-射極電壓差(ΔVbe )被反映在該電阻器r1、122兩端。該電壓差係呈與絕對溫度(PTAT)電壓成一比例之型式。兩個PMOS電晶體130A、130B分別向該第一及第二雙極電晶體提供偏流。若假設該兩個PMOS電晶體130A及130B為相同的；則該放大器118可作為一理想的放大器而操作，且相較於該對應的射極及集極電流，該第一雙極電晶體110及該第二雙極電晶體115之該等基極電流可忽略。該電阻器r1、122兩端之PTAT電壓產生如後：
該輸出節點140處之該參考電壓對應於該第一雙極裝置110之基極-射極電壓加上基極-射極電壓差ΔVbe ，該電壓差ΔVbe 是依據電阻器122與一被耦合至該放大器118之反相終端及該輸出節點140之回饋電阻器r2、133之比例而按比例縮放的。
由於該第一及該第二雙極電晶體之該等集極電流為PTAT，故方程式(3)中之該係數"c"為1且TlogT形式之該非線性分量是依據XTI-1之因數而決定的。不同的校正方法被用以補償帶隙電壓參考中TlogT形式之非線性。
已知的校正方法是在大小合適之基極-射極電壓差上引入一逆向曲率，使得當其等被組合以產生該參考電壓時，該兩對線性及非線性電壓分量相互補償。為了施加此一信號，產生該帶隙電壓參考之該等雙極電晶體110、115係以不同的電流偏置。一般地，該在較低集極電流密度下操作之雙極電晶體115係以恆定電流偏置而該在高集極電流密度下操作之該雙極電晶體110係以PTAT電流偏置。不同的偏置電路被用以產生所需之使該雙極電晶體110發生偏置之恒流。該等偏置電路一般需要一額外的放大器及一大的電阻器以在其兩端反映一恒定電壓或一CTAT電壓。當使用CTAT電壓時，可產生一CTAT電流，且該電流被加至一平衡PTAT電流以產生一恒定電流。
雖然此電路提供必要的曲率補償，但其係在耗費組件所需晶粒面積下為之，該額外的放大器及該大的電阻器一般在設有該電路之該晶例上佔據的面積相當大。
因此，需要提供一種帶隙電壓參考，其補償電壓參考彎曲，但達成該補償無需面積大的裝置。
藉由提供一經組態對參考電壓曲率進行校正之帶隙電壓參考電路，可解決該等及其他問題。可藉由合併一包含一半導體裝置之偏流電路而實施該帶隙電壓參考，以施加一非線性偏流使得兩個在不同集極電流密度下操作之雙極電晶體發生偏置。與需要後續電路方可達到曲率校正之電壓參考相比，以這種方式，所產生之電壓參考可得到固有校正。依據本發明之教示，可增大該方程式(3)中之該係數"c"來減小該參考電壓曲率分量。藉由向一帶隙電池之雙極電晶體施加溫度相關性更大之偏流，可如所期地達成上述結果。理想的是，若所提供之該係數c為c=XTI之型式，則該基極-射極電壓非線性為零。
參照以下圖式將更加瞭解上述及其他特徵，該等圖式被提供來協助瞭解本發明之教示。
本申請案現將參照附加圖式來闡明。
現將參考一些實例性帶隙參考電壓電路來描述本發明，其等用以幫助瞭解本發明之教示。應瞭解，提供該等電路之作用在於幫助瞭解而絕非限制。此外，在無違本發明之精神下，參見任一圖所描述之電路元件/組件可與其他圖中之該等元件/組件或其他等效電路元件互換。
參見該等圖式，首先參見圖2，所解析之一帶隙電壓參考電路200具有固有參考電壓曲率校正。該電路200包括一第一雙極電晶體qp2、205，其射極被耦合至一運算放大器(op-amp)A 210之該非反相終端；及一第二雙極電晶體qp3、215，其射極藉由一感測電阻器r2、219被耦合至該運算放大器210之該反相終端。該第一及該第二雙極電晶體205、215之基極及集極均被耦合接地。該第二雙極電晶體215之射極面積是該第一雙極電晶體205之射極面積之恒定"n"倍，使得該第一雙極電晶體205之該集極電流密度大於該第二雙極電晶體215之該集極電流密度。如上文參見一典型已知之帶隙電池所描述的，可使用各種不同方法造成被耦合至該放大器A之該兩個支腳之每個中之此集極電流密度差，且其非欲將本發明之該教示限制於任一特定配置。
該第一雙極電晶體qp2、205及該第二雙極電晶體qp3、215被一由包含一半導體裝置(在該實例中，為一第三雙極裝置qp1、225)之偏流電路所提供之非線性電流加以偏置。該第三雙極電晶體225之該基極接收一來自一PTAT電流產生器230之線性PTAT電流且將該線性PTAT電流轉換成一射極電流形式之非線性偏流，該非線性偏流具有一固有的集極與基極電流比率因數貝它(βF )。
一第一及一第二鏡射配置經組態以將該線性PTAT電流自該PTAT電流產生器230輸送至該第三雙極電晶體225之該基極，並將該第三雙極電晶體225之該射極電流輸送至該第一及第二雙極電晶體中之每個之射極。該第一鏡射配置包括一第一NMOS電晶體235，其處於一被耦合至一第二NMOS電晶體237之閘極及該PTAT電流產生器230之二極體配置中，以將該PTAT線性電流自該PTAT電流產生器230輸送至該第三雙極電晶體225之該基極。該第三雙極電晶體之該集極及該兩個NMOS電晶體235、237之電源均被耦合接地。該第二鏡射配置包含一第一PMOS電晶體238，其處於一被耦合至第二及第三PMOS電晶體240A、240B之閘極及該第三雙極電晶體225之該射極之二極體配置中，以將該第三雙極裝置225之該射極電流輸送至該第一及該第二雙極裝置205、215之每一者。該第二PMOS電晶體240A之該汲極被耦合至該第一雙極電晶體205之該射極，而該第三PMOS電晶體240B之該汲極被耦合至該第二雙極電晶體215之該射極。該等PMOS電晶體238、240A及240B之源極被耦合至一電源VDD 。
在該實例中，該第二NMOS電晶體237之"長度(L)"與"寬度(W)"縱橫比是相對於該第一NMOS電晶體235之該W/L縱橫比而按比例縮放的，使得該PTAT電流產生器產生的線性PTAT電流被依一因數"a"按比例減小。吾人期望以與工業溫度範圍-40℃-85℃中間處之電流大小數量級相同的電流偏置該第一雙極電晶體205及該第二雙極電晶體215。如此，可實現最佳性能；
該感測電阻器r2、219在一端被耦合至該第二雙極電晶體215之該射極，而在另一端被耦合至op-amp A、210之該反相終端，其中該感測電阻器r2、219兩端產生一基極-射極電壓差ΔVbe (PTAT)。
ΔVbe =(kT/q)(ln(n))　(8)
其中，k是玻爾茲曼(Boltzmann)常數，q是該電子上之電荷，T是以克氏(Kelvin)溫標表示的操作溫度，n是該第一與該第二雙極電晶體之該集極電流密度比率。
一介於該op-amp 210之該反相終端與該輸出終端之間之一回饋路徑上設有一回饋電阻器r1、245。該op-amp 210之該非反相終端處的電壓位準等於該第一雙極電晶體205之該基極-射極電壓。因此，該op-amp 210之非反相終端處之電壓亦等於該第一雙極電晶體205之該基極-射極電壓。由於該感測電阻器r2、219兩端之壓降為PTAT形式，該回饋電阻器r1、245兩端壓降亦為PTAT形式。
在操作中，該PTAT電流產生器230提供一線性PTAT電流I1，其由該第二NMOS電晶體237所得之因數(a)而按比列縮小。如上所述，所期望之該因數(a)大體上等於一雙極電晶體之該集極與基極之電流比率因數貝它(βF )。該第三雙極電晶體qp1、225將接收到的來自該第二NMOS電晶體237之按比例縮放之PTAT線性電流轉換成一非線性射極電流I2，而一固有的集極與基極之電流比率因數為貝它(βF )。該第三雙極電晶體225之該射極電流被該第二PMOS電晶體240A及該第三PMOS電晶體240B兩者鏡射，使得該第一及第二雙極電晶體各為該第三雙極電晶體225之該射極電流I3、I4偏置。該第三雙極電晶體225之該射極電流由方程式(9)給出：
Iemitter =IPTAT *(βF +1)/a　(9)
由於該第一雙極電晶體205與該第二雙極電晶體215之間存在集極電流密度差，故該感測電阻器219兩端產生一基極-射極電壓差ΔVbe 。因而，一PTAT電流流經該感測電阻器r2、219且流入該第二雙極電晶體215之該射極中。由於該第一雙極電晶體之射極電流大體上等於該第三雙極電晶體225之該射極電流，而該第二雙極電晶體215之該射極電流大體上等於該第三雙極電晶體225之該射極電流加上流經感測電阻器r2、219之該PTAT電流，故該第一雙極電晶體205與該第二雙極電晶體215之該等射極電流是不平衡的。此不平衡使得該第二雙極電晶體215之該射極及集極電流之溫度係數比第一雙極電晶體205之該射極及集極電流之溫度係數低，這固有地校正了該第二階參考電壓曲率錯誤，否則其會顯現在該運算放大器210之輸出端。該放大器210之輸出端之該參考電壓為該第一雙極電晶體205之該基極-射極電壓(CTAT)與該第一雙極電晶體205與第二雙極電晶體215之間的在該感測電阻器219兩端產生之基極-射極電壓差ΔVbe 之總和，其是按該回饋電阻器245與該感測電阻器219之電阻值之比率而比例縮放。
現參見圖3，解析了另一帶隙參考電路300，其本身具有依據本發明之教示而提供之參考電壓曲率校正。該帶隙參考電路300大體上相似於該帶隙參考電路200，且相同的元件由相同的參考數字指示。該帶隙電壓參考電路300與該帶隙電壓參考電路200之間的主要區別在於：300顯示有可用以提供圖2之PTAT電流產生器之電路元件。在該實例性配置中，就如何提供一PTAT電流產生器而言，做法是提供兩個PMOS電晶體305、310。該等PMOS電晶體305、310之每一者之閘極係由該放大器210之該輸出驅動且其等之源極被耦合至VDD 。該PMOS電晶體305之該汲極被耦合至該op-amp 210之該非反相終端，且該PMOS電晶體310之該汲極被耦合至該回饋電阻器r1、245。一PMOS電晶體320(其閘極亦由該op-amp 210之該輸出所驅動)鏡射由PMOS電晶體305、310所產生之該PTAT電流。該PMOS電晶體320之該汲極被耦合至該第一NMOS電晶體235。應瞭解，除了禁止包含該等特定的電路元件外，該帶隙參考電路300之操作與該帶隙參考電路200之操作大體上相似。
現參見圖4，其顯示該先前技術帶隙電壓參考電路100之一模擬電壓參考輸出及一在溫度範圍-55℃至130℃內之該帶隙電壓參考電路300。對於此模擬，兩個電路之第一、第二及第三雙極電晶體為基板雙極電晶體，模型參數為VG0=1.4V及XTI=4.5。該感測電阻器219及該回饋電阻器245為低電阻溫度係數(TCR)之電阻器。帶隙電壓參考電路100之該未經校正電壓參考顯示出4.65mV之參考電壓偏移DV1。該帶隙電壓參考電路300顯示出0.29mV之參考電壓偏移DV2，這與圖1之電路形成對照且在性能上有明顯的提高。該等值對應於該電路100之溫度係數(TC)22ppm/℃以及該電路300之溫度係數1.4ppm/℃。
現參見圖5，解析的是依據本發明之教示而提供之又一帶隙電路電壓參考電路400且其亦具固有參考電壓曲率校正。該帶隙電壓參考電路400與該帶隙電壓參考電路200及300大體上相似，相同的元件由相同的參考數字指示。該帶隙電壓參考電路300與該帶隙電壓參考電路400之間的主要區別在於：其設有另一半導體裝置，即一第四雙極電晶體405且設有兩個MOS電晶體對410、411及412、413。與該帶隙電壓參考電路300樣式類似，該第三雙極電晶體225之該基極電流為一PTAT電流。該第三雙極電晶體225之該射極電流由該兩個MOS電晶體對410、411及412、413所鏡射以提供第四雙極電晶體405之基極電流。該第四雙極電晶體qp4之該射極電流向該第一雙極電晶體205及該第二雙極電晶體215提供該等偏流I6。該電流I6被該MOS裝置電流鏡鏡射使得分別向該第一及該第二雙極電晶體施以偏流I3、I4。所提供之該第四雙極電晶體之射極電流具有充分大的溫度變動，以減少該第一雙極電晶體205及該第二雙極電晶體215之基極-射極電壓之非線性電壓分量。
應瞭解，在圖5之該配置中，該第一雙極電晶體205之基極-射極電壓可用作一高精度溫度感應器，因其輸出是隨溫度而變化的。還應瞭解，該第四雙極電晶體405將接收到的來自該第三雙極電晶體225之該射極電流之非線性特性放大，其中該電流之後被用以偏置該第一及該第二雙極電晶體205、215。否則，帶隙電壓參考電路400之操作與該帶隙電壓參考電路200之操作大體上相似，該放大器A之該輸出端設有一參考電壓。
現參見圖6，解析的是又一帶隙電壓參考電路500，其具有固有參考電壓曲率校正。該帶隙電壓參考電路500與該帶隙電壓參考電路200大體上相似，且相同的元件由相同的參考數字指代。該帶隙電壓參考電路500與該帶隙電壓參考電路200之間的主要區別在於：提供使該第一及第二雙極電晶體205、215發生偏置之非線性偏流的不是該第三雙極裝置qp1，而是一對PMOS裝置510A、510B經偏置來提供該非線性偏流。一PTAT電流源525提供一PTAT偏流，其與一由恆定電流源540提供之恆定偏流加總以在加總節點545處形成加總的電流信號。該等電流源之獨特性未有展示，因其等可由熟悉此技術者所瞭解之數種不同的方法中之任一種產生。該總電流流經一偏置電阻器r3、550，其一端被耦合至該VDD 電源而另一端被耦合至該加總節點545，該偏置電阻器r3、550產生壓降以驅動該等均被耦合至該加總節點545之PMOS電晶體510A、510B。由該恒定電流源540提供之恆定偏流導致該偏置電阻器550兩端之一偏移電壓，其補償該PMOS電晶體510A及510B之該臨限電壓且向該PMOS電晶體510A及510B提供直流偏置。由該PTAT電源525提供之該PTAT偏流在該偏置電阻器r3、550兩端提供一線性電壓。該偏置電阻器r3、550兩端之電壓提供該等PMOS電晶體510A、510B之閘極源電壓。因而，該等PMOS電晶體510A、510B之該閘極源電壓具有一由該PTAT電源525造成之線性電壓分量及一由該恒定電流源540造成之一偏移電壓分量。該等閘極源電壓之該線性電壓分量分別使得該等PMOS電晶體510A、510B本質上成為非線性及二次方的。換言之，該等PMOS電晶體510A、510B之該等汲極電流為一第二階形式。使用一非線性信號偏置該第一及該第二雙極電晶體205、215會影響在產生該電壓參考之前對該第二階曲率效應之補償。
應瞭解，本文所描述的為電路的實例性實施例，其等藉由向一帶隙電池之該放大器之該輸入端處之該等雙極電晶體施加一非線性信號來使其偏置，藉此使得所產生之電壓參考達成一固有曲率校正。使用一非線性信號偏置該等電晶體造成在該電壓參考產生前對第二階曲率效應之補償。以這種方式，之後無需額外的電路便可達成該校正。當藉由將一半導體裝置諸如一電晶體耦合至該放大器之該等兩個輸入終端中之每個並使用該半導體裝置將接收到的線性信號轉譯成一非線性形式之信號諸如一指數或級數信號時來提供業已描述之非線性信號時，實施該校正無需大面積之裝置諸如電阻器或放大器。雖業已參考實例性配置及電路對本發明進行了描述，應瞭解，其不在於將本發明之該教示限於該等配置，在無違本發明之精神及範圍下，可做出更改。如此可瞭解，本發明在此程度上僅由該等附加請求項所限定。
應瞭解，該等被耦合至該放大器A之第一及第二雙極電晶體可藉由雙極或MOS製程製得。以這種方式，應瞭解，所提供之該第一及該第二雙極電晶體可作為MOS裝置，經組態以模仿該等雙極電晶體之操作。
應瞭解，使用之術語"耦合"意指該等兩個裝置經組態而相互進行電聯繫。這可藉由該兩個裝置之間之一直接連結或藉由一或數個中間電氣裝置來實現。
類似地，該詞語"包括(comprise/comprising)"用於本說明書中時，作用在於詳細說明所陳述之特徵、整體、步驟或元件而不排除出現一或數個額外特徵、整體、步驟、元件或其等之組合。
100．．．帶隙電壓參考電路
110．．．第一雙極電晶體
115．．．第二雙極電晶體
118．．．運算放大器
122．．．電阻器
130A、130B．．．PMOS電晶體
133．．．回饋電阻器
140．．．輸出節點
200．．．帶隙電壓參考電路
210(A)．．．運算放大器
230．．．PTAT電流產生器
235．．．第一NMOS電晶體
237．．．第二NMOS電晶體
238．．．第一PMOS電晶體
240A．．．第二電晶體
240B．．．第三電晶體
300．．．帶隙電壓參考電路
305、310、320．．．PMOS電晶體
400．．．帶隙電壓參考電路
410、411．．．一對MOS電晶體
412、413．．．一對MOS電晶體
500．．．帶隙電壓參考電路
510A、510B．．．PMOS裝置
525．．．PTAT電流源
540．．．恒定電流源
545．．．加總節點
I1、I2、I3、I4．．．電流
qp1(225)．．．第三雙極裝置
qp2(205)．．．第一雙極電晶體
qp3(215)．．．第二雙極電晶體
qp4(405)．．．第四雙極電晶體
r1(245)．．．回饋電阻器
r2(219)．．．感測電阻器
r3(550)．．．偏置電阻器
Vdd ．．．電源
圖1是一先前技術之帶隙參考電路之示意性電路圖。
圖2是依據本發明之該教示所提供之一電路之示意性電路圖。
圖3是依據本發明之該教示所提供之一電路之示意性電路圖。
圖4是顯示圖1及圖2之電路之參考電壓曲率之比較圖。
圖5是依據本發明之該教示所提供之又一電路之示意性電路圖。
圖6是依據本發明之該教示所提供之再一電路之示意性電路圖。
200．．．帶隙電壓參考電路
210(A)．．．運算放大器
230．．．PTAT電流產生器
235．．．第一NMOS電晶體
237．．．第二NMOS電晶體
238．．．第一PMOS電晶體
240A．．．第二電晶體
240B．．．第三電晶體
I1、I2、I3、I4．．．電流
qp1(225)．．．第三雙極裝置
qp2(205)．．．第一雙極電晶體
qp3(215)．．．第二雙極電晶體
r1(245)．．．回饋電阻器
r2(219)．．．感測電阻器

Claims (27)

  1. 一種曲率校正帶隙電壓參考電路，其包括：一放大器，其含有一反相終端、一非反相終端及一輸出終端；可在不同電流密度下操作之至少一第一及第二雙極電晶體，每個電晶體與該放大器之該反相及非反相終端中之一對應者相關聯，使得一為一△Vbe 之形式之電壓差被反映在一第一負載元件兩端；及一偏流電路，其包含：一半導體裝置，其經組態以接收一線性偏流及輸出一非線性偏流；及一電路配置，以將該線性偏流輸送至該半導體裝置及將該非線性偏流自該半導體裝置輸送至該第一及第二雙極電晶體。
  2. 如請求項1中之曲率校正帶隙電壓參考電路，其中該半導體裝置包括一第三雙極電晶體。
  3. 如請求項2之曲率校正帶隙電壓參考電路，其中該第三雙極電晶體係將該線性偏流轉換成具有一固有增益特性之一射極電流。
  4. 如請求項1之曲率校正帶隙電壓參考電路，其中該偏流電路進一步包括一對MOS裝置，其各被耦合至該第一及第二雙極電晶體中之一對應者。
  5. 如請求項4之曲率校正帶隙電壓參考電路，其中每個MOS裝置係經偏置以將具第二階特性之一汲極電流提供 至該第一及第二雙極電晶體中之該對應者。
  6. 如請求項1之曲率校正帶隙電壓參考電路，其中該偏流電路進一步包括一電流產生器，以產生該線性偏流。
  7. 如請求項6之曲率校正帶隙電壓參考電路，其中該偏流電路進一步包括一第一鏡射配置，以將該線性偏流輸送至該半導體裝置；及一第二鏡射配置，以將該非線性偏流自該半導體裝置輸送至該第一及第二雙極電晶體。
  8. 如請求項7之曲率校正帶隙電壓參考電路，其中在該半導體裝置接收該線性偏流之前，該第一鏡射配置係以一預定因數按比例縮放該線性偏流。
  9. 如請求項1之曲率校正帶隙電壓參考電路，其中該線性偏流是一PTAT電流。
  10. 如請求項1中之曲率校正帶隙電壓參考電路，其中該第一負載元件係被耦合於該第二雙極電晶體與該放大器之該反相終端之間。
  11. 如請求項10之曲率校正帶隙電壓參考電路，其中一第二負載元件係被耦合於該放大器之該反相終端及該輸出終端之間，使得該放大器之該輸出終端處之電壓為一PTAT電壓與一CTAT電壓之總和。
  12. 如請求項3之曲率校正帶隙電壓參考電路，其中該電路進一步包括至少一第四雙極裝置，其經配置在該偏流電路中以接收該第三雙極電晶體之該射極電流，以放大其非線性特性。
  13. 如請求項1之曲率校正帶隙電壓參考電路，其中該半導 體裝置經組態以產生具一指數形式之一偏流。
  14. 如請求項1之曲率校正帶隙電壓參考電路，其中該半導體裝置係經組態以產生具一第二階形式之一偏流。
  15. 一種偏流電路，其係用以使得一類型之帶隙電壓參考電路發生偏置，該類型之帶隙電壓參考電路包含：一放大器，其含有一反相終端、一非反相終端及一輸出終端，可在不同電流密度下操作之至少一第一及第二雙極電晶體，其各被耦合至該放大器之該反相及非反相終端中之一對應者；該偏流電路進一步包括：一半導體裝置，其經組態以接收一線性偏流及可操作用以將該線性偏流轉換成一第二階非線性偏流；及一鏡射配置，以將該線性偏流輸送至該半導體裝置並將該第二階非線性偏流輸送至該第一及第二雙極電晶體，使得其等發生偏置。
  16. 如請求項15之偏流電路，其中該偏流電路進一步包括一電流產生器，以產生該線性偏流。
  17. 如請求項15之偏流電路，其中在該半導體裝置接收到該線性偏流之前，該鏡射配置係以一預定因數按比例縮放該線性偏流。
  18. 如請求項15之偏流電路，其中該半導體裝置是該電路之一第三雙極電晶體，該第三雙極電晶體係經組態以將該線性偏流轉換成具有一固有增益特性之一射極電流。
  19. 如請求項15之偏流電路，其中該半導體裝置包括一MOS電晶體。
  20. 一種曲率校正帶隙電壓參考電路，該電路包括：一放大器，其含有一反相終端、一非反相終端及一輸出終端；至少一第一及第二雙極電晶體，其等可在不同電流密度下操作，使得一△Vbe 被反映在被耦合至該放大器之該等輸入終端中之一者之一第一負載元件的兩端；及一第三雙極電晶體，其經組態以接收一線性PTAT電流，且可操作用以將該線性PTAT電流轉換為一射極電流；及鏡射配置，以將該線性PTAT電流輸送至該第三雙極電晶體並將該射極電流自該第三雙極電晶體輸送至該第一及第二雙極電晶體，使得其等發生偏置。
  21. 一種曲率校正帶隙電壓參考電路，該電路包括：一放大器，其含有一反相終端、一非反相終端及一輸出終端；至少一第一及第二雙極電晶體，其等可在不同電流密度下操作，使得一△Vbe 被反映在被耦合至該放大器之該等輸入終端中之一者之一第一負載元件的兩端；一第三雙極裝置，其經組態以接收一線性偏置PTAT電流且可操作用以將該線性偏置PTAT電流轉換成一射極電流，該射極電流被轉送至該第一及第二雙極電晶體以使其等發生偏置； 一PTAT電流產生器，其用以產生該線性偏置PTAT電流；及一鏡射配置，其用以將該線性偏置PTAT電流輸送至該第三雙極裝置之基極並將該射極電流自該第三雙極裝置輸送至該第一及第二雙極電晶體。
  22. 一種曲率校正帶隙電壓參考電路，該電路包括：一放大器，其含有一反相終端、一非反相終端及一輸出終端；至少一第一及第二雙極電晶體，其等可在不同電流密度下操作，使得一△Vbe 被反映在被耦合至該放大器之該等輸入終端中之一者之一第一負載元件的兩端；一第三雙極電晶體，其經組態以接收一線性偏置PTAT電流且可操作用以將該線性偏置PTAT電流轉換成一射極電流；及一第四雙極電晶體，其經組態以接收來自該第三雙極電晶體之該射極電流且可操作用以自此獲取具有放大的非線性特性之一第二射極電流，該第二射極電流被轉送至該第一及第二雙極裝置以使其等發生偏置。
  23. 一種曲率校正帶隙電壓參考電路，其包括：一放大器，其含有一反相終端、一非反相終端及一輸出終端；可在不同電流密度下操作之至少一第一及第二雙極電晶體，每個電晶體與該放大器之該反相及非反相終端中之一對應者相關聯，使得一為一△Vbe 之形式之電壓差被 反映在一第一負載元件兩端；及一偏流電路，其包含：一半導體裝置，其經組態以接收一線性PTAT電流及輸出一非線性射極電流；及一電路配置，以將該線性PTAT電流輸送至該半導體裝置及將該非線性射極電流自該半導體裝置輸送至該第一及第二雙極電晶體。
  24. 一種曲率校正帶隙電壓參考電路，其包括：一放大器，其含有一反相終端、一非反相終端及一輸出終端，至少一第一及第二雙極電晶體，其各被耦合至該放大器之該反相及非反相終端中之一對應者，使得一PTAT電壓被反映在一第一負載元件兩端；及一偏流電路，其包括：一半導體裝置，其經組態以接收一線性偏流及可操作用以將該線性偏流轉換成一非線性偏流；及一鏡射配置，以將該線性偏流輸送至該半導體裝置並將該非線性偏流自該半導體裝置輸送至該第一及第二雙極電晶體。
  25. 一種曲率校正帶隙電壓參考電路，其包括：一放大器，其含有一第一輸入、一第二輸入及一輸出，至少一第一及第二電晶體，每個電晶體與該放大器之該等輸入中之一對應者相關聯，使得一PTAT電壓被反映 在一第一負載元件兩端；及一偏流電路，其包括：一半導體裝置，其經組態以接收一線性偏流及可操作用以將該線性偏流轉換成一非線性偏流；及一鏡射配置，以將該線性偏流輸送至該半導體裝置並將用於該半導體裝置之該非線性偏流輸送至該第一及第二電晶體。
  26. 一種曲率校正帶隙電壓參考電路，其包括：一放大器，其含有一第一輸入、一第二輸入及一輸出，至少一第一及第二電晶體，每個電晶體與該放大器之該等輸入中之一對應者相關聯，使得一PTAT電壓被反映在一第一負載元件兩端；及一偏流電路，其包括：一半導體裝置，其經組態以接收一PTAT電流及可操作用以將該PTAT電流轉換成一射極電流；及一鏡射配置，以將該PTAT電流輸送至該半導體裝置並將該射極電流自該半導體裝置輸送至該第一及第二電晶體。
  27. 一種曲率校正帶隙電壓參考電路，其包括：一放大器，其含有一第一輸入、一第二輸入及一輸出，至少一第一及第二電晶體，每個電晶體與該放大器之該等輸入中之一對應者相關聯，使得一PTAT電壓被反映 在一第一負載元件兩端；及一偏流電路，其包括：一半導體裝置，其經組態以接收一PTAT電流及輸出一射極電流；及一電路配置，以將該PTAT電流輸送至該半導體裝置並將該射極電流自該半導體裝置輸送至該第一及第二電晶體。
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