[發明專利]電壓源單元及其操作方法

有效

• 申請號: 201410310873.2
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN104917369B
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 陳建宏;黃琮靖;林志昌;黃明杰;薛福隆
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H02M3/10
• 分類號: H02M3/10;H02M3/156
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司11409
• 代理人: 章社杲,孫征

技術領域

本發明一般地涉及半導體技術領域，更具體地，涉及電壓源單元及其操作方法。

背景技術

半導體集成電路(IC)工業已經制造了大量的各種各樣的器件，以解決多個不同領域的問題。這些器件中的一些具有不同功率需求。隨著IC變得更小并且更復雜，工作電壓繼續減小以優化IC性能。

發明內容

為了解決現有技術中所存在的缺陷，根據本發明的一方面，提供了一種電壓源單元，包括：穩壓單元，被配置為接收第一電壓信號和第二電壓信號，并且被配置為生成第三電壓信號；分壓器，連接至所述穩壓單元；第一電流鏡，連接至所述穩壓單元、輸入電壓源和所述分壓器，其中，所述第一電流鏡被配置為生成第一電流信號和第二電流信號，所述第二電流信號是所述第一電流信號的鏡像，通過所述第三電壓信號控制所述第一電流信號，所述第二電流信號控制輸出電壓源信號，以及所述分壓器控制所述第二電壓信號。

在該電壓源單元中，所述分壓器包括可調電阻器，所述可調電阻器被配置為調節所述第二電壓信號。

在該電壓源單元中，所述穩壓單元包括：第一N型晶體管，所述第一N型晶體管的第一端子被配置為第一輸入節點，以接收所述第三電壓信號；所述第一N型晶體管的第二端子被配置為第二輸入節點，以接收來自所述電流鏡的第一電流信號，以及所述第一N型晶體管的第三端子接地。

該電壓源單元還包括：串聯單元，防止所述電壓源單元中的過電應力，所述串聯單元包括第一N型晶體管和第二N型晶體管，其中：所述第一N型晶體管包括：所述第一N型晶體管的第一端子被配置為第一輸入節點，以接收第一偏壓信號；所述第一N型晶體管的第二端子被配置為第二輸入節點，以接收來自所述第一電流鏡的第一電流信號；和所述第一N型晶體管的第三端子被配置為第一輸出節點，以將所述第一電流信號傳送至所述第二N型晶體管；以及所述第二N型晶體管包括：所述第二N型晶體管的第一端子被配置為第三輸入節點，以接收第二偏壓信號；所述第二N型晶體管的第二端子被配置為第四輸入節點，以接收來自所述第一N型晶體管的第三端子的所述第一電流信號；和所述第二N型晶體管的第三端子被配置為第二輸出節點，以將所述第一電流信號傳送至所述穩壓單元。

該電壓源單元還包括：電壓鉗位單元，連接至所述第一N型晶體管的第三端子和所述第二N型晶體管的第二端子，其中，所述電壓鉗位單元保持第三偏壓信號，并且所述第三偏壓信號介于所述第一偏壓信號和所述第二偏壓信號之間。

在該電壓源單元中，所述電壓鉗位器件包括：第一P型晶體管，所述第一P型晶體管的第一端子被配置為第五輸入節點，以接收來自所述分壓器和所述電流鏡的信號；所述第一P型晶體管的第二端子連接至所述第一N型晶體管的第三端子和所述第二N型晶體管的第二端子，并且被配置為第三輸出節點，以保持所述第三偏壓信號，以及所述第一P型晶體管的第三端子連接至所述第一P型晶體管的第二端子。

在該電壓源單元中，所述電壓鉗位器件包括：第一二極管，所述第一二極管的第一端子被配置為第五輸入節點，以接收來自所述分壓器和所述電流鏡的信號；和所述第一二極管的第二端子連接至所述第一N型晶體管的第三端子和所述第二N型晶體管的第二端子，并且被配置為第三輸出節點，以保持所述第三偏壓信號。

該電壓源單元還包括：第一吸收單元，被配置為吸收來自所述輸入電壓源的一種或多種電壓降，所述第一吸收單元包括第一P型晶體管和第二P型晶體管，其中：所述第一P型晶體管包括：所述第一P型晶體管的第一端子被配置為第一輸入節點，以接收來自所述第一電流鏡的第一電流信號；所述第一P型晶體管的第二端子被配置為第一輸出節點，以將所述第一電流信號傳送至所述第二P型晶體管；所述第一P型晶體管的第三端子連接至所述第一P型晶體管的第二端子；和所述第一P型晶體管的第四端子連接至所述第一P型晶體管的第一端子；以及所述第二P型晶體管包括：所述第二P型晶體管的第一端子被配置為第二輸入節點，以接收來自所述第一P型晶體管的第二端子的所述第一電流信號；所述第二P型晶體管的第二端子被配置為第二輸出節點，以將所述第一電流信號傳送至所述穩壓單元；所述第二P型晶體管的第三端子連接至所述第二P型晶體管的第二端子；和所述第二P型晶體管的第四端子連接至所述第二P型晶體管的第一端子。