[發(fā)明專(zhuān)利]使用具有不同柵極工作功能的FET器件的參考發(fā)生器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011190032.4
• 申請(qǐng)日: 2020-10-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112787640A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賴昌友;劉磊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 亞德諾半導(dǎo)體國(guó)際無(wú)限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): H03K17/00
• 分類(lèi)號(hào): H03K17/00;H03K17/06
• 代理公司: 中國(guó)貿(mào)促會(huì)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 陳華成

本發(fā)明涉及使用具有不同柵極工作功能的FET器件的參考發(fā)生器。參考信號(hào)發(fā)生器電路可以配置為在輸出節(jié)點(diǎn)處提供溫度補(bǔ)償?shù)碾妷簠⒖夹盘?hào)。參考信號(hào)發(fā)生器可以包括耦合在電源節(jié)點(diǎn)和輸出節(jié)點(diǎn)之間的二極管連接的第一FET器件、以及耦合在所述輸出節(jié)點(diǎn)和參考節(jié)點(diǎn)之間的翻轉(zhuǎn)柵極晶體管。參考信號(hào)發(fā)生器可包括偏置電流源，被配置為向輸出節(jié)點(diǎn)提供偏置電流以相對(duì)于第一晶體管中的電流密度來(lái)調(diào)節(jié)翻轉(zhuǎn)柵極晶體管中的電流密度。

要求優(yōu)先權(quán)

本申請(qǐng)是2019年11月1日提交的美國(guó)申請(qǐng)序列號(hào)16/671,782的延續(xù)，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用合并于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及參考信號(hào)發(fā)生器。

背景技術(shù)

參考電路可用于提供參考電流信號(hào)或參考電壓信號(hào)，以用于各種電路中。在示例中，參考信號(hào)可用于提供穩(wěn)定且準(zhǔn)確的偏置信號(hào)，以供各種組件或系統(tǒng)使用，例如放大器、比較器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、振蕩器或鎖相環(huán)等。

可以提供幾種差分類(lèi)型參考信號(hào)發(fā)生器電路。差分類(lèi)型一些示例可以包括帶隙基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器、MOS-Vth差分類(lèi)型參考信號(hào)發(fā)生器和功函數(shù)差分類(lèi)型參考信號(hào)發(fā)生器。

可以使用雙極結(jié)型晶體管(BJT)器件提供帶隙型參考信號(hào)發(fā)生器。帶隙型發(fā)生器可以包括具有各自的正溫度系數(shù)和負(fù)溫度系數(shù)的電壓源，使得當(dāng)將這些源相加時(shí)，可以消除裝置的溫度依賴性。然而，帶隙型參考信號(hào)發(fā)生器可有一些局限性，例如對(duì)基板噪聲的敏感性。

功函數(shù)差分類(lèi)型參考信號(hào)發(fā)生器可通常比其他類(lèi)型的參考信號(hào)發(fā)生器消耗更少的功率，并且可對(duì)過(guò)程變化的依賴性最小。但是，功函數(shù)差分類(lèi)型參考信號(hào)發(fā)生器可表現(xiàn)出溫度依賴性，這會(huì)影響其在不同使用條件下的精度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，要解決的問(wèn)題包括提供基本穩(wěn)定、與溫度無(wú)關(guān)并且在預(yù)期的與工藝有關(guān)的制造變化上有用的參考電壓或參考電流信號(hào)。在一個(gè)示例中，該問(wèn)題的解決方案可以包括或使用功函數(shù)差分類(lèi)型參考信號(hào)發(fā)生器。信號(hào)發(fā)生器可以包括至少一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)器件和至少一個(gè)功函數(shù)修改的或翻轉(zhuǎn)柵極的nMOS器件。該解決方案可以包括對(duì)標(biāo)準(zhǔn)和翻轉(zhuǎn)柵極器件進(jìn)行不同的偏置，從而使器件具有各自不同的電流密度。當(dāng)器件被相應(yīng)地偏置時(shí)，可以提供輸出信號(hào)，該信號(hào)是兩個(gè)器件的閾值電壓和柵極-源極過(guò)驅(qū)動(dòng)電壓之差的函數(shù)。輸出信號(hào)可以用作電壓參考，并且可以在溫度和與工藝相關(guān)的變化范圍內(nèi)保持穩(wěn)定。

在一個(gè)示例中，該解決方案可以包括參考信號(hào)發(fā)生器電路，該參考信號(hào)發(fā)生器電路被配置為在輸出節(jié)點(diǎn)處提供溫度補(bǔ)償?shù)碾妷簠⒖夹盘?hào)。參考信號(hào)發(fā)生器電路可以包括：耦合在電源節(jié)點(diǎn)和輸出節(jié)點(diǎn)之間的第一晶體管；耦合在所述輸出節(jié)點(diǎn)和參考節(jié)點(diǎn)之間的翻轉(zhuǎn)柵極晶體管；和偏置電流源，被配置為在輸出節(jié)點(diǎn)處向所述翻轉(zhuǎn)柵極晶體管提供偏置電流，以相對(duì)于第一晶體管中的電流密度來(lái)調(diào)節(jié)翻轉(zhuǎn)柵極晶體管中的電流密度。在一個(gè)示例中，第一晶體管的有效柵極寬度與翻轉(zhuǎn)柵極晶體管的有效柵極寬度之比可以為至少10:1。

在一個(gè)示例中，該解決方案可以包括一種用于在參考信號(hào)發(fā)生器電路的輸出節(jié)點(diǎn)處提供溫度補(bǔ)償?shù)碾妷簠⒖夹盘?hào)的方法。該方法可以包括在二極管連接的第一晶體管的漏極端子處接收第一電流偏置信號(hào)，其中第一晶體管耦合在電源節(jié)點(diǎn)和輸出節(jié)點(diǎn)之間。該方法可以包括在耦合在輸出節(jié)點(diǎn)和參考節(jié)點(diǎn)之間的翻轉(zhuǎn)柵極晶體管的漏極端子處接收第一電流偏置信號(hào)的至少一部分。該方法可以進(jìn)一步包括：在輸出節(jié)點(diǎn)處向翻轉(zhuǎn)柵極晶體管提供第二偏置信號(hào)，以相對(duì)于第一晶體管中的電流密度提供翻轉(zhuǎn)柵極晶體管中的更高的電流密度。該方法可以進(jìn)一步包括：當(dāng)晶體管被第一偏置信號(hào)和第二偏置信號(hào)偏置時(shí)，從輸出節(jié)點(diǎn)提供電壓參考信號(hào)。

本概述旨在提供對(duì)本主題的概述。并不旨在提供本發(fā)明的排他性或詳盡的解釋。包括詳細(xì)描述以提供關(guān)于本主題的進(jìn)一步信息。

附圖說(shuō)明

為了容易地確定對(duì)任何特定元素或動(dòng)作的討論，參考數(shù)字中的最高有效數(shù)字指的是首次引入該元素的圖形編號(hào)。