使用异质电源的带隙基准电路和具有该电路的电子设备制造技术

本发明专利技术公开了一种带隙基准电路，包括：第一电流发生器，被配置为生成与温度成比例的第一电流；第二电流发生器，被配置为将通过对第一电流进行镜像而获得的第二电流输出到形成参考电压的第一节点；第一电阻器，该第一电阻器与第一节点连接并被提供有第二电流；以及第一双极结型晶体管(BJT)，该第一BJT包括与第一电阻器连接的发射极节点、被提供有第一电源的基极节点、以及被提供有与第一电源不同的第二电源的集电极节点。电源的集电极节点。电源的集电极节点。

【技术实现步骤摘要】
使用异质电源的带隙基准电路和具有该电路的电子设备
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年6月4日向韩国知识产权局提交的申请号为10
‑
2020
‑
0067576的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合于此。


[0003]本公开的示例实施例涉及一种带隙基准电路，更具体地，涉及一种基于异质电源(两个或多个不同类型的电源)驱动晶体管的带隙基准电路及包括该带隙基准电路的电子设备。

技术介绍

[0004]半导体设备可以包括用于生成、处理或存储数据的各种电路。半导体设备的电路可以基于从外部电源或任何其它电路提供的参考电压来操作。例如，参考电压可以取决于诸如温度之类的外部因素而变化。半导体设备可以包括带隙基准电路，用于减少或防止半导体设备的电路的异常操作并确保其可靠性。带隙基准电路是生成对过程
‑
电压
‑
温度(PVT)(或PVT变化)不敏感的参考电压的电路。
[0005]在一个半导体芯片内，在电路与带隙基准电路共用相同的衬底的情况下，带隙基准电路可能受到来自电路的噪声的影响。特别是，随着半导体芯片的高集成化和小型化，噪声对带隙基准电路的影响会增大。因此，需要一种能够提高带隙基准电路的可靠性的方法。

技术实现思路

[0006]本公开的示例实施例提供了一种带隙基准电路和包括该带隙基准电路的电子设备，通过将异质电源(例如，模拟和数字电源)施加到带隙基准电路的晶体管，该带隙基准电路对PVT不敏感，减少噪声，并提高参考电压的可靠性。
[0007]根据示例实施例，一种带隙基准电路包括：第一电流发生器，生成与温度成比例的第一电流；第二电流发生器，将通过对第一电流进行镜像而获得的第二电流输出到形成参考电压的第一节点；第一电阻器，与第一节点连接并被提供有第二电流；以及第一双极结型晶体管(BJT)，包括与第一电阻器连接的发射极节点、被提供有第一电源的基极节点、以及被提供有与第一电源不同的第二电源的集电极节点。
[0008]根据示例实施例，一种电子设备包括：双极结型晶体管(BJT)，形成在半导体衬底处；以及数字电路，形成在半导体衬底处并且在数字域中操作。该BJT包括：集电极节点，与半导体衬底连接，并且与数字电路的数字节点共享第一电源；基极节点，与通过将第一杂质注入到半导体衬底中形成的第一导电区域连接，并且被提供有与第一电源不同的第二电源；以及发射极节点，与通过将第二杂质注入到第一导电区域中形成的第二导电区域连接，并且与被提供有与来自镜像电流发生器的温度成比例的电流的电阻器连接。
[0009]根据示例实施例，一种电子设备包括：第一电路，基于第一电源来操作；第二电路，基于与第一电源不同的第二电源来操作；以及带隙基准电路，基于第一电源和第二电源生
成用于第一电路和第二电路的操作的参考电压。带隙基准电路包括：第一电流发生器，生成与温度成比例的第一电流；第二电流发生器，将通过对第一电流进行镜像而获得的第二电流输出到形成参考电压的第一节点；第一电阻器，第一电阻器与第一节点连接并被提供有第二电流；以及双极结型晶体管(BJT)，包括与第一电阻器连接的发射极节点、被提供有第一电源的基极节点、以及被提供有第二电源的集电极节点。
附图说明
[0010]通过参考附图详细描述本公开的示例实施例，本公开的上述和其它目的和特征将变得显而易见。
[0011]图1是示出根据本公开的示例实施例的电子设备的框图。
[0012]图2是详细示出包括图1的电子设备的电子系统的框图。
[0013]图3是详细示出图1的带隙基准电路的框图。
[0014]图4是详细示出图3的带隙基准电路的电路图。
[0015]图5是用于描述从设置模块向其施加异质电源的电子设备的示图。
[0016]图6是详细示出图5的电子设备的示图。
[0017]图7是详细示出根据示例实施例的电子设备的示图。
[0018]图8是详细示出根据示例实施例的电子设备的示图。
[0019]图9是详细示出根据本公开的示例实施例的电子系统的框图。
[0020]图10是详细示出图9的带隙基准电路的电路图。
[0021]图11是详细示出图9的电子设备的示图。
[0022]图12是示出在引入了DC噪声的带隙基准电路处测量的PTAT电流的曲线图。
[0023]图13是示出在引入了DC噪声的带隙基准电路处的参考电压的分布的曲线图。
[0024]图14是示出在引入了DC噪声的带隙基准电路处的参考电压的标准偏差的曲线图。
[0025]图15是示出在引入了AC噪声的带隙基准电路处的增益和相位的曲线图。
[0026]图16A和16B是示出在引入了AC噪声的带隙基准电路处的参考电压的波形的曲线图。
[0027]图17是示出根据本公开的示例实施例的图像传感器设备的框图。
[0028]图18是示出根据本公开的示例实施例的电子系统的框图。
具体实施方式
[0029]下面，可以详细地和清楚地描述本公开的示例实施例，以致本领域的普通技术人员容易地实现本公开。以下，为了便于描述，通过使用相同或相似的附图标记来表示相似的组件。
[0030]在以下附图或详细描述中，模块可以在附图中示出，或者可以与除了具体实施例中的组件之外的任何其他组件连接。模块或组件可以直接或间接连接。模块或组件可以通过通信连接或者可以物理连接。
[0031]图1是示出根据本公开的示例实施例的电子设备ED的框图。参照图1，示出基于从外部模块(未示出)提供的电力生成数据信号的电子设备ED。例如，电子设备ED可以是包括在诸如计算机、膝上型计算机、智能电话、数码相机或平板电脑之类的设备中的电子设备。
[0032]电子设备ED可以包括带隙基准电路10、模拟电路20、数字电路30、和/或模拟和数字电路40，电子设备ED可由外部模块提供模拟接地AGND、数字接地DGND、及电源供应电压V
SS
。电子设备ED可基于内部电路10、20、30、和/或40的操作输出数据信号。例如，数据信号可以包括以下各种信息中的至少一个：例如图像、视频、声音、文字、位置及距离。
[0033]例如，模拟接地AGND可以是用于模拟域中的信号处理的信号。例如，模拟接地AGND可以是模拟域中的接地电压。数字接地DGND可以是用于数字域中的信号处理的信号。例如，数字接地DGND可以是数字域中的接地电压。
[0034]在示例实施例中，数字接地DGND的噪声可以不同于模拟接地AGND的噪声。例如，数字接地DGND可与数字域的电路连接；由于来自数字域的电路的操作的噪声被引入到数字接地DGND，所以数字接地DGND的噪声可能生成得比模拟接地AGND的噪声更频繁或更大。例如，数字接地DGND的噪声可以是DC分量的噪声或AC分量的噪声。
[0035]带隙基准电路10可以是生成参考电压V...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带隙基准电路，包括：第一电流发生器，被配置为生成与温度成比例的第一电流；第二电流发生器，被配置为将通过对第一电流进行镜像而获得的第二电流输出到形成参考电压的第一节点；第一电阻器，所述第一电阻器与第一节点连接并被提供有第二电流；以及第一双极结型晶体管BJT，所述第一BJT包括与所述第一电阻器连接的发射极节点、被提供有第一电源的基极节点、以及被提供有与所述第一电源不同的第二电源的集电极节点。2.根据权利要求1所述的带隙基准电路，其中所述第一电源是用于模拟域中的信号处理的模拟接地。3.根据权利要求1所述的带隙基准电路，其中所述第二电源是用于数字域中的信号处理的数字接地。4.根据权利要求1所述的带隙基准电路，其中所述第一BJT的基极节点与第一焊盘连接，以及所述第一BJT的集电极节点与第二焊盘连接。5.根据权利要求4所述的带隙基准电路，其中所述第一焊盘通过第一焊盘接合与接口模块的第一引脚连接，其中第二焊盘通过第二焊盘接合与所述接口模块的第二引脚连接，其中第一引脚通过第一引脚连接与设置模块的公共接地连接，以及其中第二引脚通过第二引脚连接与设置模块的公共接地连接。6.根据权利要求1所述的带隙基准电路，其中所述第一电流发生器包括：第二BJT，所述第二BJT包括与第二节点连接的发射极节点；第二电阻器，所述第二电阻器与第三节点连接；第三BJT，所述第三BJT包括与所述第二电阻器连接的发射极节点；放大器，被配置为放大所述第二节点的电压和所述第三节点的电压之间的差，以及将放大的结果输出到第四节点；第一晶体管，所述第一晶体管连接在电源节点和所述第二节点之间，以及被配置为响应于所述第四节点的电压而操作；以及第二晶体管，所述第二晶体管连接在所述电源节点和所述第三节点之间，以及被配置为响应于所述第四节点的电压输出所述第一电流。7.根据权利要求6所述的带隙基准电路，其中所述第二电流发生器包括：第三晶体管，所述第三晶体管连接在所述电源节点和所述第一节点之间，以及被配置为响应于所述第四节点的电压输出所述第二电流。8.根据权利要求6所述的带隙基准电路，其中所述第二BJT包括被提供有所述第一电源的基极节点和被提供有所述第二电源的集电极节点，以及其中所述第三BJT包括被提供有所述第一电源的基极节点和被提供有所述第二电源的集电极节点。9.根据权利要求8所述的带隙基准电路，其中所述第一BJT到第三BJT是PNP型BJT。10.根据权利要求1所述的带隙基准电路，还包括：电流源，所述电流源被配置为基于所述第一节点的参考电压输出参考电流。
11.一种电子设备，包括：双极结型晶体管BJT，所述BJT形成在半导体衬底处；以及数字电路，所述数字电路形成在所述半导体衬底处，以及被配置为在数字域中操作，其中所述BJT包括：集电极节点，所述集电极节点与所述半导体衬底连接，以及与所述数字电路的数字节点共享第一电源；基极节点，所述基极节点与通过将第...

【专利技术属性】
技术研发人员：金敬珉，薛亥植，姜旋律，金允洪，徐丞民，李炫知，郑演焕，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：