[發明專利]一種具有靜電屏蔽的溫度補償金屬電阻器

有效

• 申請號: 201410070158.6
• 申請日: 2008-11-25
• 公開（公告）號: CN103885520A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 本哈德·海爾姆特·恩格爾
• 申請（專利權）人: 凌力爾特有限公司
• 主分類號: G05F1/567
• 分類號: G05F1/567;H01C3/00
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 申健

本申請是是申請日為2008年11月25日、申請號為200880132107.4的發明名稱為“用于半導體芯片內金屬電阻器的溫度補償的電路、調修和布圖”的專利申請的分案申請。

技術領域

本申請涉及包含在半導體芯片內的金屬電阻器的溫度補償。更具體地，本申請涉及用于生成溫度補償基準電壓的電路，以及所述電路的布圖和調修技術。

背景技術

金屬電阻器被應用于半導體芯片內以實現各種目的。在某些應用中，金屬電阻器用于感應電路的工作參數，例如當電池正在被充電時被輸入電池的電流量，和／或當電池正在被使用時從其中輸出的電流量。

金屬電阻器的電阻值通常作為溫度函數而波動。這種變化的發生通常由于金屬電阻器、其它部件，和／或其它熱源所產生的熱量。這種金屬電阻器的電阻值隨溫度變化的偏差可能對其感應的精確度產生消極影響，并且進而，影響相關電路功能的性能。

解決這一問題的一個方法是對電路中適當的點施加溫度補償電壓，以便補償作為溫度函數的金屬電阻器電阻值的變化。隨著所述電阻值由于溫度上升而升高，所述補償電壓也升高。當其被適當地施加時，所述溫度補償電壓可以降低誤差，所述誤差是如果不施加該電壓時由電阻值的溫度偏差所引起的。

一種典型的用于生成溫度補償電壓的方法是使用公知的delta?Vbe電壓基準電路。這種電路生成與絕對溫度成比例變化的電壓，即，成比例絕對溫度（“PTAT”）電壓。然而，PTAT電壓一般具有隨溫度變化的曲線，當外推該曲線時，其在0開爾文（Kelvin）處將達到0伏。另一方面，金屬電阻器的電阻值一般具有隨溫度變化的曲線，當外推該曲線時，其在0開爾文以外的溫度達到0歐姆。這種在過零點位置上的差異將會降低PTAT電壓精確補償由于溫度變化引起的金屬電阻器電阻值偏差的能力。

發明內容

溫度補償電路可以生成溫度補償基準電壓（V_REF）。所述電路可以包括帶隙基準電路，所述帶隙基準電路（Bandgap?reference?circuit）被構造用于生成帶隙基準電壓（V_BGR），該電壓基本上是溫度無關的。所述帶隙基準電路還可以被構造用于生成成比例絕對溫度基準電壓（V_PTAT）（proportional-to-absolute-temperature?reference?voltage），該電壓基本上與絕對溫度成比例變化。所述溫度補償電路還可以包括運算放大器，所述運算放大器連接到所述帶隙基準電路并且具有作為V_REF基準的輸出值。所述溫度補償電路還可以包括反饋電路，所述反饋電路連接到所述運算放大器和所述帶隙基準電路。所述反饋電路可以被構造用于使V_REF基本上等于V_PTAT乘以常數K1，減去V_BGR乘以常數K2。

溫度補償半導體芯片可以包括在所述半導體芯片內的金屬電阻器。溫度補償電路也可以在所述半導體芯片內，所述溫度補償電路被構造用于生成溫度補償基準電壓（V_REF），該電壓基本上補償作為溫度函數的金屬電阻器電阻值變化。所述溫度補償電路可以是上面討論的類型。

一種方法可以調修半導體芯片以補償所述半導體芯片內金屬電阻器電阻值作為溫度函數的預期變化。所述半導體芯片可以包括運算放大器和具有調修裝置的反饋電路，所述反饋電路連接到所述運算放大器。該方法可以包括調修在反饋電路中的所述調修裝置以便最大化基準電壓（V_REF）的能力以便補償作為溫度函數的所述金屬電阻器電阻值的變化。

用于生成溫度補償基準電壓（V_REF）的溫度補償電路可以包括用于生成基本上溫度無關的帶隙基準電壓（V_BGR）和基本上與絕對溫度成比例的成比例絕對溫度基準電壓（V_PTAT）的裝置。所述電路可以包括用于使VREF基本上等于VPTAT乘以常數k1，減去VBRG乘以常數k2的裝置，該裝置可以包括連接到運算放大器的反饋電路。

附圖說明

附圖公開了示例性的實施方式。它們并未舉出全部實施方式。其它實施方式可以附加地或替代地加以使用。為了節約篇幅或者為了更有效的解釋，顯而易見的或者不必要的細節被省略。相反，某些實施方式可以加以實現而不需要此處所公開的全部細節。當相同的附圖標記出現在不同的附圖中時，其旨在表示相同或類似的部件或步驟。

圖1是用于生成溫度補償基準電壓的溫度補償電路的框圖；