電流源電路以及提供參考電壓的系統的製作方法

2023-05-23 14:04:16

電流源電路以及提供參考電壓的系統的製作方法
【專利摘要】本申請討論了電流源電路以及提供參考電壓的系統。在一個示例中，一種針對電源電壓變化對參考電壓電流源進行補償的方法可以包括：使用耦合到所述電源電壓的第一輸出電晶體，來提供至少一部分參考電流以用於建立參考電壓；使用耦合在所述第一輸出電晶體和輸出節點之間的第二輸出電晶體，來維持所述第一輸出電晶體兩端的恆定電壓；當所述電源電壓變化時，對第一節點和地之間的補償阻抗進行調節，所述第一節點位於所述第一輸出電晶體耦合到所述第二輸出電晶體處；並且其中，所述調節包括將所述補償阻抗調節到與輸出阻抗大體上相等，所述輸出阻抗在輸出節點和針對所述電源電壓的輸入端之間進行測量。
【專利說明】電流源電路以及提供參考電壓的系統
【技術領域】
[0001]除了其他方面以外，本申請討論了電流源電路以及提供參考電壓的系統，並且更為具體地，討論了對電源電壓的依賴性減少的帶隙電壓電路。
【背景技術】
[0002]針對各種校準、測量或觸發功能，電子器件可以依賴於一個或多個帶隙電壓或者參考電壓。當帶隙電壓從預定值變化時，相關聯的電子器件的性能和可靠性之間可以進行折中。提供至帶隙電路的電源電壓的變化可以是帶隙電壓變化的一個重要原因。
實用新型內容
[0003]本申請公開了一種電流源電路，具有改善的電源電壓係數，所述電流源電路包括電流源和阻抗電路，所述電流源包括:第一輸出電晶體，其被配置成提供至少一部分參考電流，以在負載兩端建立參考電壓；以及第二輸出電晶體，其耦合在所述第一輸出電晶體和所述負載之間，並且被配置成維持所述第一輸出電晶體兩端的恆定電壓；並且其中，所述第一輸出電晶體被配置成耦合到電壓源，並且所述第二輸出電晶體被配置成在輸出節點處耦合到所述負載；並且其中，所述第一輸出電晶體和所述第二輸出電晶體包括在所述輸出節點和電壓源輸入端之間的輸出阻抗；以及所述阻抗電路被配置成:當所述電壓源的電源電壓變化時，對第一節點和地之間的補償阻抗進行調節，所述第一節點位於所述第一輸出電晶體耦合到所述第二輸出電晶體處，其中，所述補償阻抗與所述輸出阻抗大體上相等。
[0004]本申請進一步公開了一種用於提供參考電壓的系統，所述參考電壓具有減小的電源電壓係數，所述系統包括:電流源電路，其被配置成提供參考電流；負載，其被配置成使用所述參考電流來提供所述參考電壓；並且其中，所述電流源電路包括電流源和阻抗電路，所述電流源包括:第一輸出電晶體，其被配置成提供至少一部分所述參考電流，以在負載兩端建立所述參考電壓；以及第二輸出電晶體，其耦合在所述第一輸出電晶體和所述負載之間，並且被配置成維持所述第一輸出電晶體兩端的恆定電壓；並且其中，所述第一輸出電晶體被配置成耦合到電壓源，並且所述第二輸出電晶體被配置成在輸出節點處耦合到所述負載；並且其中，所述第一輸出電晶體和所述第二輸出電晶體包括在所述輸出節點和電壓源輸入端之間的輸出阻抗；以及所述阻抗電路被配置成:當所述電壓源的電源電壓變化時，對第一節點和地之間的補償阻抗進行調節，所述第一節點位於所述第一輸出電晶體耦合到所述第二輸出電晶體處，其中，所述補償阻抗與所述輸出阻抗大體上相等。
[0005]這部分旨在提供對本專利申請的主題的概述。這部分並非旨在提供本實用新型的排他性的或詳盡的說明。本文包括了詳細的描述，以提供關於本專利申請的進一步信息。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]在附圖中(這些附圖不一定是按照比例繪製的)，相同的數字能夠描述不同視圖中的相似部件。具有不同字母後綴的相同數字能夠表示相似部件的不同示例。附圖通過示例而非限制的方式概括地示例了本申請中討論的各個實施例。
[0007]圖1大體上示出了一個典型的帶隙電路的末級的示例性諾頓等效模型。
[0008]圖2A和圖2B大體上示出了一個改善的帶隙電路。
[0009]圖3大體上示出了一個包括補償電路的改善的帶隙電路。
[0010]圖4大體上示出了一個詳細的示例性帶隙電路。
[0011]圖5示出了相比於未經補償的帶隙電路的電源電壓依賴性而言，一種示例性的改善型帶隙電路的改善的電源電壓獨立性。
【具體實施方式】
[0012]本發明人已經認識到用於具有改善的電源電壓獨立性的帶隙電路的裝置和方法。在某些示例中，電流鏡可以被用於匹配存在於電流源中的諾頓等效電阻，並且可以以能夠抵消電源電壓係數的方式來應用該電阻，從而使帶隙電路更獨立於電源電壓電平。
[0013]圖1大體上示出了一個典型的帶隙電路100。該示例的帶隙電路可以包括理想電流源101，該理想電流源101具有有限的輸出阻抗102。該電流源可以耦合到電源電壓(VDD)，並且可以向負載103供應參考電流(I1),以建立帶隙電壓(Vbg)。帶隙電壓有時可以被稱為參考電壓。
[0014]帶隙電壓(Vbg)可以被計算如下:
【權利要求】
1.一種電流源電路，具有改善的電源電壓係數，所述電流源電路包括電流源和阻抗電路， 所述電流源包括: 第一輸出電晶體，其被配置成提供至少一部分參考電流，以在負載兩端建立參考電壓；以及 第二輸出電晶體，其耦合在所述第一輸出電晶體和所述負載之間，並且被配置成維持所述第一輸出電晶體兩端的恆定電壓；並且 其中，所述第一輸出電晶體被配置成耦合到電壓源，並且所述第二輸出電晶體被配置成在輸出節點處耦合到所述負載；並且 其中，所述第一輸出電晶體和所述第二輸出電晶體包括在所述輸出節點和電壓源輸入端之間的輸出阻抗；以及 所述阻抗電路被配置成:當所述電壓源的電源電壓變化時，對第一節點和地之間的補償阻抗進行調節，所述第一節點位於所述第一輸出電晶體耦合到所述第二輸出電晶體處，其中，所述補償阻抗與所述輸出阻抗大體上相等。
2.根據權利要求1所述的電流源電路，其中，所述阻抗電路包括電流鏡，所述電流鏡被配置成對流過所述第 一輸出電晶體的電流進行調節，以使所述參考電壓與所述電源電壓的變化相隔尚。
3.根據權利要求2所述的電流源電路，其中，所述阻抗電路包括第一補償電晶體和第二補償電晶體，所述第一補償電晶體和所述第二補償電晶體被配置成耦合在所述電壓源和所述電流鏡之間，並且向所述電流鏡提供檢測電流。
4.根據權利要求3所述的電流源電路，其中，所述第一補償電晶體包括控制節點，所述控制節點耦合到所述第一輸出電晶體的控制節點。
5.根據權利要求4所述的電流源電路，其中，所述第二補償電晶體包括控制節點，所述控制節點耦合到所述第二輸出電晶體的控制節點。
6.根據權利要I所述的電流源電路，其中，所述電流源包括: 基於PMOS的電流鏡級； 基於NMOS的電流鏡級； 其中，所述基於PMOS的電流鏡級被配置成對所述基於NMOS的電流鏡級進行偏置；其中，所述基於NMOS的電流鏡級被配置成對所述基於PMOS的電流鏡級進行偏置；並且其中，所述基於PMOS的電流鏡級的第一控制節點耦合到所述第一輸出電晶體的控制節點。
7.根據權利要求6所述的電流源電路，其中，所述基於PMOS的電流鏡級的第二控制節點耦合到所述第二輸出電晶體的控制節點。
8.根據權利要求7所述的電流源電路，其中，所述電流源包括電流限定電晶體，所述電流限定電晶體與所述基於PMOS的電流鏡級的鏡像電晶體和所述基於NMOS的電流鏡級的檢測電晶體串聯耦合。
9.一種用於提供參考電壓的系統，所述參考電壓具有減小的電源電壓係數，所述系統包括: 電流源電路，其被配置成提供參考電流；負載，其被配置成使用所述參考電流來提供所述參考電壓；並且 其中，所述電流源電路包括電流源和阻抗電路， 所述電流源包括: 第一輸出電晶體，其被配置成提供至少一部分所述參考電流，以在負載兩端建立所述參考電壓；以及 第二輸出電晶體，其耦合在所述第一輸出電晶體和所述負載之間，並且被配置成維持所述第一輸出電晶體兩端的恆定電壓；並且 其中，所述第一輸出電晶體被配置成耦合到電壓源，並且所述第二輸出電晶體被配置成在輸出節點處耦合到所述負載；並且 其中，所述第一輸出電晶體和所述第二輸出電晶體包括在所述輸出節點和電壓源輸入端之間的輸出阻抗；以及 所述阻抗電路被配置成:當所述電壓源的電源電壓變化時，對第一節點和地之間的補償阻抗進行調節，所述第一節點位於所述第一輸出電晶體耦合到所述第二輸出電晶體處，其中，所述補償阻抗與所述輸出阻抗大體上相等。
10.根據權利要求9所述的用於提供參考電壓的系統，其中，所述阻抗電路包括電流鏡，所述電流鏡被配置成對流過所述第一輸出電晶體的電流進行調節，以使所述參考電壓與所述電源電壓的變 化相隔離。
11.根據權利要求10所述的用於提供參考電壓的系統，其中，所述阻抗電路包括第一補償電晶體和第二補償電晶體，所述第一補償電晶體和所述第二補償電晶體被配置成耦合在所述電壓源和所述電流鏡之間，並且向所述電流鏡提供檢測電流。
12.根據權利要求11所述的用於提供參考電壓的系統，其中，所述第一補償電晶體包括控制節點，所述控制節點耦合到所述第一輸出電晶體的控制節點。
13.根據權利要求12所述的用於提供參考電壓的系統，其中，所述第二補償電晶體包括控制節點，所述控制節點耦合到所述第二輸出電晶體的控制節點。
【文檔編號】G05F1/56GK203812127SQ201320664910
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2013年10月25日 優先權日:2012年10月25日
【發明者】T·戴格爾 申請人:快捷半導體(蘇州)有限公司, 快捷半導體公司