具有高次温度补偿功能的参考信号产生电路制造技术

一种具有高次温度补偿功能的参考信号产生电路，包括：第一晶体管及第二晶体管，彼此耦接以根据第一与第二晶体管的能带隙而产生绝对温度正比信号及绝对温度补码信号；反馈网络，耦接于第一及第二晶体管；放大电路，通过反馈网络，以反馈方式将绝对温度正比信号及绝对温度补码信号线性叠加以产生参考信号；二次调整电路，包括第三晶体管，第三晶体管受控制于偏压以产生调整电流以调整参考信号；三次调整电路，用以根据待测温度而调整偏压，进而调整调整电流以进一步调整参考信号，使得于待测温度范围内，参考信号的变异量小于预设的变异范围。围。围。

【技术实现步骤摘要】
具有高次温度补偿功能的参考信号产生电路


[0001]本专利技术涉及一种参考信号产生电路，特别涉及一种具有高次温度补偿功能的参考信号产生电路。

技术介绍

[0002]与本申请相关的在先申请有：U.S 4808908，“Curvature correction of bipolar bandgap voltage reference”，U.S 8415940，“Temperature compensation circuit and method for generating a voltage reference with a well
‑
defined temperature behavior”。
[0003]图1A显示一种现有技术的参考信号产生电路(参考信号产生电路1000)实施例示意图。图1B显示对应于图1A现有技术中信号的电压温度特性曲线图。参考信号产生电路1000包含晶体管Q11、晶体管Q21、放大器21及反馈网络101，其中反馈网络101包括电阻R11、电阻R21及电阻R31。晶体管Q11与晶体管Q21彼此耦接以根据晶体管Q11与晶体管Q21的能带隙(bandgap)而产生绝对温度补码(complementary to absolute temperature)信号Vbe1、Vbe2及绝对温度正比信号
△
Vbe
’
，其中绝对温度补码信号Vbe1、Vbe2为能带隙电压与k*Ta的补码，其中k为一正实数，Ta为绝对温度，亦即，绝对温度补码信号(Vbe1，Vbe2)随着绝对温度上升而线性下降。放大器21通过反馈网络101，以反馈方式将绝对温度补码信号Vbe1、Vbe2与绝对温度正比信号
△
Vbe
’
线性叠加以产生一大致上不随绝对温度Ta变化的参考信号Vbg
’
(如图1B所示)，参考信号Vbg
’
相关于前述的能带隙，其关系式如下：
[0004]Vbg
’
＝(
△
Vbe
’
*R11)/R31+Vbe2
[0005]其中，
△
Vbe
’
＝Vbe1
‑
Vbe2。
[0006]图1C显示对应于图1A现有技术中参考信号的电压温度特性曲线图。虽然参考信号Vbg
’
在理想上如图1B所示，不随温度变化，然而，在实际操作上，参考信号Vbg
’
如图1C所示的曲线(将图1B所示的参考信号Vbg
’
放大，即为图1C所示的曲线)，故参考信号Vbg
’
在实际状态下仍随温度变化而改变，此特性将导致电路系统产生不精确的情形。
[0007]相较于前述的现有技术，本专利技术除了可以对参考信号Vbg
’
进行二次补偿，且得以针对二次补偿中补偿过度而造成温度特性不佳的部分，再进行三次补偿，还可以因应各种需求而选择三次补偿的温度范围，因此能有效且有弹性地使参考信号Vbg
’
更趋近于理想状态，即经本专利技术三次补偿的参考信号Vbg
’
更能不随温度变化。

技术实现思路

[0008]就其中一个观点言，本专利技术提供了一种参考信号产生电路，用以产生一参考信号，其中该参考信号包括一参考电压及/或一参考电流，该参考信号产生电路包含：一第一晶体管及一第二晶体管，彼此耦接以根据该第一晶体管与该第二晶体管的一能带隙(bandgap)而产生一绝对温度正比信号及一绝对温度补码信号，其中该绝对温度补码信号自该能带隙的电压而随着绝对温度的上升而大致上线性下降；一反馈网络，耦接于该第一晶体管及该
第二晶体管；一放大电路，耦接于该第一晶体管及该第二晶体管，其中该放大电路通过该反馈网络，以反馈方式将该绝对温度正比信号及该绝对温度补码信号线性叠加以产生该参考信号；一二次调整电路，包括一第三晶体管，该第三晶体管受控制于一偏压以产生一调整电流以调整该参考信号，其中该调整电流与一待测温度正相关；以及一三次调整电路，用以根据该待测温度而调整该偏压，进而调整该调整电流以进一步调整该参考信号，使得于一该待测温度范围内该参考信号的一变异量小于一预设的变异范围。
[0009]在一较佳实施例中，该第一晶体管及该第二晶体管为相同导电型的双极性结型晶体管(BJT，bipolar junction transistor)。
[0010]在一较佳实施例中，该第三晶体管为一双极性结型晶体管，且与该第一晶体管及该第二晶体管具有相同的导电型。
[0011]在一较佳实施例中，该第三晶体管的基极电压受控于该偏压，其中该调整电流根据该第三晶体管的集电极电流而产生。
[0012]在一较佳实施例中，该三次调整电路包括一比较器及一调整开关，用以比较一待测温度相关信号与一参考阈值而产生一比较结果，其中该待测温度相关信号相关于该待测温度，其中该调整开关根据该比较结果而切换以调整该偏压。
[0013]在一较佳实施例中，该参考阈值与该待测温度相关信号具有一迟滞关系。
[0014]在一较佳实施例中，该待测温度相关信号为一绝对温度补码信号。
[0015]在一较佳实施例中，该放大电路控制该第一晶体管以产生一第一电流，且控制该第二晶体管以产生一第二电流，其中该反馈网络根据该第一电流、该第二电流而产生一次能带隙信号，其中该反馈网络包括一调整电阻，用以根据该第一电流、该第二电流以及该调整电流而于该调整电阻上产生一温度补偿电压，其中该参考信号根据该一次能带隙信号及该温度补偿电压的叠加而得。
[0016]在一较佳实施例中，该二次调整电路还包括一分压电路，用以将该一次能带隙信号分压而产生该偏压，以偏压该第三晶体管的基极电压，其中该三次调整电路根据该待测温度而调整该分压电路的分压比例。
[0017]以下通过具体实施例详加说明，当更容易了解本专利技术的目的、
技术实现思路
、特点及其所实现的效果。
附图说明
[0018]图1A显示一种现有技术的参考信号产生电路实施例示意图。
[0019]图1B显示对应于图1A现有技术中信号的电压温度特性曲线图。
[0020]图1C显示对应于图1A现有技术中参考信号的电压温度特性曲线图。
[0021]图2A显示根据本专利技术的参考信号产生电路的一种实施例示意图。
[0022]图2B显示对应于图2A本专利技术中一次能带隙信号的电压温度特性曲线图。
[0023]图2C显示对应于图2A本专利技术中温度补偿电压的电压温度特性曲线图。
[0024]图2D显示对应于图2A本专利技术中参考电压及一次能带隙信号的电压温度特性曲线图。
[0025]图3显示根据本专利技术的参考信号产生电路的一种实施例示意图。
[0026]图4A显示根据本专利技术的参考信号产生电路的一种实施例示意图。
[0027]图4B显示对应于图2A与图4A本专利技术中参考电压及一次能带隙信号的电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种参考信号产生电路，用以产生一参考信号，其中该参考信号包括一参考电压及/或一参考电流，该参考信号产生电路包含：一第一晶体管及一第二晶体管，彼此耦接以根据该第一晶体管与该第二晶体管的一能带隙而产生一绝对温度正比信号及一绝对温度补码信号，其中该绝对温度补码信号自该能带隙的电压而随着绝对温度的上升而大致上线性下降；一反馈网络，耦接于该第一晶体管及该第二晶体管；一放大电路，耦接于该第一晶体管及该第二晶体管，其中该放大电路通过该反馈网络，以反馈方式将该绝对温度正比信号及该绝对温度补码信号线性叠加以产生该参考信号；一二次调整电路，包括一第三晶体管，该第三晶体管受控制于一偏压以产生一调整电流以调整该参考信号，其中该调整电流与一待测温度正相关；以及一三次调整电路，用以根据该待测温度而调整该偏压，进而调整该调整电流以进一步调整该参考信号，使得于一该待测温度范围内该参考信号的一变异量小于一预设的变异范围。2.如权利要求1所述的参考信号产生电路，其中，该第一晶体管及该第二晶体管为相同导电型的双极性结型晶体管。3.如权利要求2所述的参考信号产生电路，其中，该第三晶体管为一双极性结型晶体管，且与该第一晶体管及该第二晶体管具有相同的导电型。4.如权利要求3所述的参考信号产生电路，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：江家增，阮翌翔，
申请(专利权)人：立锜科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：