电压参考源提供电路制造技术

本发明专利技术提供一种电压参考源电路，其包括一第一电阻元件、一第二电阻元件以及一ＭＯＳ元件，其中，ＭＯＳ元件串联在第一电阻元件与第二电阻元件之间，且ＭＯＳ元件的栅极电连接到ＭＯＳ元件的漏极。在本发明专利技术中，ＭＯＳ元件可以是一ＮＭＯＳ元件，且ＮＭＯＳ元件的漏极电连接到第二电阻元件，ＭＯＳ元件的源极电连接到第一电阻元件，而ＮＭＯＳ元件的基体可以电连接到源极，亦可以电连接到一接地端。另外，ＭＯＳ元件可以是一ＰＭＯＳ元件，且ＰＭＯＳ元件的源极电连接到第二电阻元件，而ＰＭＯＳ元件的基体可以电连接到源极，亦可以电连接到一电压源。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

Voltage reference source supply circuit

The present invention provides a reference voltage source circuit comprises a first resistor, a second resistor element and a MOS element, the MOS element is connected in series between the first resistor element and second resistor element, and the MOS element is connected to the electric gate drain of the MOS element. In the invention, the MOS element can be a NMOS element, and the drain of the NMOS element is electrically connected with second resistor element, the source of MOS element is electrically connected to the first resistance element, and the matrix of NMOS elements can be electrically connected to the source, also can be electrically connected to the grounding terminal. In addition, the MOS element can be a PMOS element, the source of PMOS element is electrically connected to the second resistor element, and the matrix of PMOS elements can be electrically connected to the source, also can be electrically connected to a voltage source.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种电压参考电源电路，特别是关于一种以一金属氧化物半导体晶体管(MOS)为基础，且能够在不同温度下提供稳定电压参考源的电压参考源电路。
技术介绍
在集成电路中，依据设计上的需要，常需多个工作电压来驱动个别的元件，例如，有些元件的工作电压为3.3伏特，而有些元件的工作电压为2.6伏特。然而，一般而言，通入同一半导体芯片的电压为固定的电压，所以，为了正常驱动半导体芯片的内部电路中的多个元件，则需要有参考电压源的存在，以便将通过各元件的电压调整到所需的电压值。例如，当通入半导体芯片的电压为5伏特，而所驱动的元件的工作电压为2.6伏特时，则5伏特的电压需要经过2.4伏特的参考电压，来将电压调整为2.6伏特，以便正常驱动该元件。在公知技术中，双极结型晶体管(BJT)最常用来作为电压参考源的电路之一。然而，对IC电路设计者而言，BJT所提供的参考电压不容易调整，例如，如果要提供2.4伏特的参考电压，则需要串联4组提供0.6伏特参考电压源的BJT，最后才能够得到2.6伏特的工作电压。另外，由于半导体芯片在运行时会产生热能，因此，会提高半导体芯片的温度，而当半导体芯片的温度变化时，BJT所提供的参考电压会因温度而变动，例如，BJT在摄氏20度时能够提供0.6伏特的参考电压，但是，当半导体芯片运行一段时间后，其温度为摄氏60度，因此半导体芯片中的BJT无法提供0.6伏特的参考电压，因此，当输入5伏特的电压时，在经过4组BJT之后，无法得到2.6伏特的稳定工作电压。因此，半导体芯片中的元件可能无法正常工作。如上所述，如何提供一种能够在不同温度下具有稳定的电压参考源的电压参考源电路，实在是当前的一大课题。专利技术概要本专利技术的目的在提供一种能够在不同温度下，提供稳定的电压参考源的电压参考源电路。本专利技术的特征在利用MOS元件在不同温度下施以一特定的电压时，通过MOS元件的电流会维持一定值，换句话说，当通过MOS元件的电流为一特定值时，MOS元件所提供的参考电压为固定值。为达上述的目的，根据本专利技术的电压参考源电路包括一第一电阻元件、一第二电阻元件以及一MOS元件。在本专利技术中，MOS元件串联在第一电阻元件与第二电阻元件之间，且MOS元件的栅极(gate)电连接到MOS元件的漏极(drain)。在本专利技术中，MOS元件可以是一NMOS元件，且NMOS元件的漏极电连接到第二电阻元件，MOS元件的源极(source)电连接到第一电阻元件，而NMOS元件的基体(bulk)可以电连接到其源极，亦可以电连接到一接地端。参照图1A所示，其表示一NMOS元件的电路图，其中，NMOS元件的栅极121电连接到NMOS元件的漏极122，而NMOS元件的基体124电连接到NMOS元件的源极123，当NMOS元件的基体124与源极123接地时，将一电压源VDD从NMOS元件的漏极输入，则在不同温度(-20℃～85℃)的操作条件下，VDD与流过NMOS元件的电流ICP的关系如图1B所示。从图1B中得知，在所有温度条件下(-20℃～85℃)，当ICP为1.036E-4安培时，VDD固定为1.2伏特(此时的VDD称为VCP)。从图1B中归纳得知，在不同温度条件下，NMOS元件具有固定的VCP。参照图2A所示，如果利用NMOS元件为基础来提供稳定的电压参考源，必须将流经NMOS元件的电流固定为ICP；因此，在电压源VDD与NMOS元件的漏极之间设置一第二电阻R2，以便将流经NMOS元件的电流调整为ICP。另外，为了能够向NMOS元件的漏极提供不同的参考电压，所以，将NMOS元件的源极电连接到一第一电阻R1，以便调整所提供的参考电压源的参考电压值。如上所述，当电压源电压为VDD、在NMOS元件的漏极所提供的参考电压为VREF时，将电流IREF设为ICP，NMOS元件的参考电压相对为VCP，此时，第一电阻R1与第二电阻R2的值可由式(1)与式(2)表示R1＝(VREF-VCP)/ICP(1)R2＝(VDD-VREF)/ICP(2)如图2B所示，其表示第一电阻R1的电阻值与参考电压VREF的关系以及第二电阻R2的电阻值与参考电压VREF的关系。另外，在本专利技术中，MOS元件可以是一PMOS元件，且PMOS元件的源极电连接到第二电阻元件，漏极电连接到第一电阻元件，而PMOS元件的基体可以电连接到源极，亦可以电连接到一电压源(VDD)。综上所述，本专利技术利用MOS元件在通过一特定电流时，MOS元件所提供的参考电压为定值，且不随温度变化而改变的特性，因此，将MOS元件配合第一电阻与第二电阻，以便利用第二电阻设定通过MOS元件的电流，第一电阻设定所提供的参考电压源的参考电压，所以，本专利技术能够在不同温度下，提供稳定的参考电压源。附图说明图1A为一电路图，表示NMOS元件的电路图；图1B为一座标图，表示图1A所示的NMOS元件在不同温度下的电路特性；图2A为一电路图，表示根据本专利技术优选实施例的电压参考源提供电路的电路图；图2B为一座标图，表示图2A所示的第一电阻元件与第二电阻元件的电路特性；图2C为一电路图，表示根据本专利技术优选实施例的另一电压参考源提供电路的电路图；图3为一座标图，表示图2A所示的电压参考源提供电路的电路特性；图4A为一电路图，表示根据本专利技术优选实施例的另一电压参考源提供电路的电路图； 图4B为一电路图，表示根据本专利技术优选实施例的另一电压参考源提供电路的电路图。附图符号说明12 NMOS元件121 NMOS元件的栅极122 NMOS元件的漏极123 NMOS元件的源极124 NMOS元件的基体12′ PMOS元件121′PMOS元件的栅极122′PMOS元件的漏极123′PMOS元件的源极124′PMOS元件的基体50 内部电路R1 第一电阻元件R2 第二电阻元件具体实施方式以下将参照相关附图，说明根据本专利技术优选实施例的电压参考源电路，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。参照图2A所示，根据本专利技术一优选实施例的电压参考源电路包括一第二电阻元件R2、一第一电阻元件R1以及一NMOS元件12。在本实施例中，NMOS元件12为一四端元件，其具有一栅极(gate)121、一漏极(drain)122、一源极(source)123以及一基体(bulk)124，NMOS元件12的栅极121电连接到NMOS元件12的漏极122，而NMOS元件12的漏极122电连接到第二电阻元件R2的一端，且NMOS元件12的漏极122还提供一参考电压VREF给一内部电路50，另外，NMOS元件12的源极123电连接到NMOS元件12的基体124，而NMOS元件12的源极123电连接到第一电阻元件R1的一端；另外，第二电阻元件R2的另一端电连接到一电压源VDD，而第一电阻元件R1的另一端接地。在本实施例中，所提供的电压源VDD的电压为3.3V，而所需的参考电压VREF为2V，而根据本专利技术优选实施例的电压参考源电路的NMOS元件12的VCP为1.2V，且其ICP为1.036E-4安培，利用式(1)与式(2)以及上述的数据能够求得第二电阻元件R2与第一电阻元件R1的电阻值分别为12548欧姆与7722欧姆。如上所述，在本专利技术优选实施例的电压参考源电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压参考源提供电路，包含： 一第一电阻元件； 一第二电阻元件；以及 一ＭＯＳ元件，其电连接在该第一电阻元件与该第二电阻元件之间，且该ＭＯＳ元件的栅极电连接到该ＭＯＳ元件的漏极。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢宗轩，张耀文，卢道政，
申请(专利权)人：旺宏电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]