[發(fā)明專利]一種參考電壓產(chǎn)生電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910653706.0
• 申請(qǐng)日: 2019-07-19
• 公開（公告）號(hào): CN110737298B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林嘉亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 瑞昱半導(dǎo)體股份有限公司
• 主分類號(hào): G05F1/56
• 分類號(hào): G05F1/56
• 代理公司: 隆天知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 李琛;黃艷

一種參考電壓產(chǎn)生電路，包括：第一P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管、第一N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管、第二P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管以及第二N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管，其中：第一P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的源極、柵極以及漏極分別耦接于第一節(jié)點(diǎn)、第二節(jié)點(diǎn)以及第三節(jié)點(diǎn)；第一N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的源極、柵極以及漏極分別耦接于第四節(jié)點(diǎn)、第三節(jié)點(diǎn)以及第二節(jié)點(diǎn)；第二P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的源極、柵極以及漏極分別耦接于第三節(jié)點(diǎn)、第四節(jié)點(diǎn)以及第二節(jié)點(diǎn)；以及第二N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的源極、柵極以及漏極分別耦接于第二節(jié)點(diǎn)、第一節(jié)點(diǎn)以及第三節(jié)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種參考電壓產(chǎn)生電路，且特別涉及一種具工藝及溫度追蹤機(jī)制的參考電壓產(chǎn)生器。

背景技術(shù)

利用互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管(complementary metal oxidesemiconductor；CMOS)技術(shù)所制造的電路(例如反相器)的速度，通常與包括工藝(manufacturing Process)、供應(yīng)電壓(supply Voltage)、接面溫度(junctionTemperature)的PVT參數(shù)高度相關(guān)。和工藝與接面溫度相較下，供應(yīng)電壓相對(duì)地較容易控制。因此，電路設(shè)計(jì)者通常選擇調(diào)整電路的供應(yīng)電壓，以維持電路理想的速度。為了建立穩(wěn)定的供應(yīng)電壓，常需要使用穩(wěn)壓器，其中供應(yīng)電壓利用閉環(huán)的方式控制，以追蹤參考電壓。在這樣的情形下，電路設(shè)計(jì)者需要根據(jù)工藝和溫度調(diào)整參考電壓，以使供應(yīng)電壓可以為了電路進(jìn)行調(diào)整，不論工藝和溫度的變化如何均可維持其理想的速度。由于電路在較高的供應(yīng)電壓下工作的較快，提升參考電壓(進(jìn)而提升供應(yīng)電壓)是個(gè)可以有效彌補(bǔ)由于工藝及/或溫度變化造成的速度下降的方法。然而，提高參考電壓(進(jìn)而提升供應(yīng)電壓)將增加功率消耗，而這是為了維持理想速度所需付出的代價(jià)。另一方面，降低參考電壓(進(jìn)而降低供應(yīng)電壓)將降低功率消耗。因此，當(dāng)碰到速度由于工藝及/或溫度變化而上升時(shí)，較佳的方式是降低參考電壓(進(jìn)而降低供應(yīng)電壓)。

互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的工藝有五個(gè)角落(corner)：典型-典型(typical-typical；TT)，其中N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管以及P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管在速度上都是典型；慢-慢(slow-slow；SS)，其中N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管以及P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管在速度上都是慢；快-快(fast-fast；FF)，其中N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管以及P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管在速度上都是快；快-慢(fast-slow；FS)，其中N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管在速度上是快，而P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管在速度上是慢；以及慢-快(slow-fast；SF)，其中N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管在速度上是慢，而P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管在速度上是快。較理想的是：在角落為慢-慢、快-慢以及慢-快時(shí)，將供應(yīng)電壓設(shè)定為較高(與典型-典型時(shí)的供應(yīng)電壓相較)，以確保N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管以及P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管可以至少與在典型-典型的角落時(shí)一樣快，并且在角落為快-快時(shí)，將供應(yīng)電壓設(shè)定為較低(與典型-典型時(shí)的供應(yīng)電壓相較)，以降低功率消耗。如果供應(yīng)電壓是根據(jù)工藝角落以上述的方式設(shè)定，則供應(yīng)電壓是被認(rèn)為具有工藝追蹤的機(jī)制。

溫度亦對(duì)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管裝置的速度有非常深的影響。N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管以及P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管在溫度升高時(shí)，速度均會(huì)變慢，并在溫度降低時(shí)變快。如果供應(yīng)電壓根據(jù)溫度調(diào)整，以使N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管以及P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管可以在不論溫度如何改變?nèi)源笾卤３炙俣?，則供應(yīng)電壓是被認(rèn)為具有溫度追蹤的機(jī)制。

較理想的狀況是能有具有工藝及溫度追蹤機(jī)制的參考電壓，以使電路的供應(yīng)電壓同樣具有工藝及溫度追蹤機(jī)制。通過這樣的方式，電路可在不論工藝或是溫度如何變化，均達(dá)到理想的速度，且在裝置夠快時(shí)，不需要浪費(fèi)功率消耗。