專利名稱：參考電流產(chǎn)生電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種參考電流產(chǎn)生技術(shù)，且特別是有關(guān)于一種適用于芯片內(nèi)部的參考電流產(chǎn)生電路。
背景技術(shù)：
圖I所示為傳統(tǒng)電流源電路的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1，傳統(tǒng)的電流源電路100包括一能隙電壓產(chǎn)生器102、一運(yùn)算放大器104、一外接電阻Rext、N型晶體管Ml以及P型晶體管Ql Q3。其中運(yùn)算放大器104的正輸入端耦接能隙電壓產(chǎn)生器102，負(fù)輸入端耦接N型晶體管Ml的源極，運(yùn)算放大器104的輸出端則耦接N型晶體管Ml的柵極。外接電阻Rext耦接于N型晶體管Ml的源極與接地之間。另外，P型晶體管Ql的柵極與漏極相互耦接，且P型晶體管Ql的漏極耦接N型晶體管Ml的漏極，而P型晶體管Ql的源極耦接一電源電壓VDD0另外，P型晶體管Q2、Q3的柵極耦接至P型晶體管Ql的柵極，P型晶體管Q2、Q3的源·極則耦接電源電壓VDD。如圖I所示，以往要在芯片內(nèi)部產(chǎn)生一個(gè)與溫度、工藝及參考電壓無關(guān)的參考電流，是利用能隙電壓產(chǎn)生器102產(chǎn)生一精準(zhǔn)的參考電壓VBG之后，再透過運(yùn)算放大器104利用負(fù)回授的方式將此電壓復(fù)制在芯片的外接電阻Rext，以在P型晶體管Ql的通道產(chǎn)生所需的參考電流，而P型晶體管Q2、Q3則用以復(fù)制流經(jīng)P型晶體管Ql的參考電流，并于其漏極輸出所復(fù)制的參考電流。已知技術(shù)的參考電流雖可產(chǎn)生精確的參考電流，但需增加芯片的外接腳位，且外接電阻Rext必定耗費(fèi)大量空間，如此將增加生產(chǎn)成本，非常不符合經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種參考電流產(chǎn)生電路，包括一參考電壓產(chǎn)生單元、一操作電流產(chǎn)生單兀、一比較模塊、一調(diào)整模塊以及一第一輸出級(jí)。其中參考電壓產(chǎn)生單兀用以產(chǎn)生一參考電壓以及一比較電壓。操作電流產(chǎn)生單元用以接收參考電壓后產(chǎn)生一第一操作電流與一第二操作電流。比較模塊用以根據(jù)接收參考電壓、第一操作電流以及第二操作電流產(chǎn)生一輸出電壓，并使輸出電壓與比較電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生一比較信號(hào)輸出。調(diào)整模塊用以接收比較信號(hào)后，產(chǎn)生一第一致能信號(hào)與一調(diào)整電流。第一輸出級(jí)用以接收調(diào)整電流、第一致能信號(hào)與第二操作電流后，輸出一第一參考電流?；谏鲜觯景l(fā)明利用并非直接利用依據(jù)能隙電壓所產(chǎn)生的電流來做為參考電流，而是利用比較模塊、調(diào)整模塊以及輸出級(jí)來依據(jù)操作電流(其為依據(jù)能隙電壓所產(chǎn)生)進(jìn)行調(diào)整參考電流的調(diào)整，而在不需利用外接電阻的情形下來產(chǎn)生參考電流，進(jìn)而有效降低生產(chǎn)成本。


圖I所示為傳統(tǒng)電流源電路的示意圖。圖2所示為本發(fā)明第一實(shí)施例的參考電流產(chǎn)生電路的示意圖。
圖3所示為圖2實(shí)施例的參考電流產(chǎn)生電路的詳細(xì)電路圖。圖4所示為圖3實(shí)施例中部份信號(hào)的波形示意圖。圖5所示為本發(fā)明第二實(shí)施例的參考電流產(chǎn)生電路的示意圖。圖6所示為本發(fā)明第二實(shí)施例的操作電流產(chǎn)生電路的示意圖。圖7所示為本發(fā)明第三實(shí)施例的參考電流產(chǎn)生電路的示意圖。圖8所示為本發(fā)明第四實(shí)施例的參考電流產(chǎn)生電路的示意圖。圖9所示為圖7實(shí)施例的參考電流產(chǎn)生電路的部份信號(hào)波形示意圖。
具體實(shí)施例方式圖2所示為本發(fā)明一實(shí)施例的參考電流產(chǎn)生電路的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D2,參考電流產(chǎn)生電路200包括一參考電壓產(chǎn)生單元202、一操作電流產(chǎn)生單元204、一比較模塊206、一調(diào)整模塊208以及一輸出級(jí)210。其中操作電流產(chǎn)生單元204耦接參考電壓產(chǎn)生單元202，比較模塊206耦接參考電壓產(chǎn)生單元202、操作電流產(chǎn)生單元204以及調(diào)整模塊208，輸出級(jí)210則耦接操作電流產(chǎn)生單元204與調(diào)整模塊208。參考電壓產(chǎn)生單元202用以產(chǎn)生一參考電壓Vb以及一比較電壓Vr，操作電流產(chǎn)生單元204用以接收參考電壓Vb后,產(chǎn)生一操作電流Iintl與一操作電流lint2,亦即操作電流產(chǎn)生單元204反應(yīng)于參考電壓Vb而產(chǎn)生操作電流Iintl與操作電流lint2。比較模塊206用以根據(jù)接收的參考電壓Vb、操作電流Iintl以及操作電流lint2，產(chǎn)生一輸出電壓Vout (請(qǐng)參圖3所示，其為比較模塊206內(nèi)部所產(chǎn)生的一電壓信號(hào))，并使輸出電壓Vout與比較電壓Vr進(jìn)行比較，以產(chǎn)生一比較信號(hào)SCI。進(jìn)一步來說，比較模塊206更反應(yīng)于一時(shí)脈信號(hào)CKB與一時(shí)脈信號(hào)CK而對(duì)輸出電壓Vout與比較電壓Vr進(jìn)行比較，以輸出比較信號(hào)SCI。調(diào)整模塊208用以接收比較信號(hào)SCl而產(chǎn)生一致能信號(hào)ENl與一調(diào)整電流Irl。輸出級(jí)210則用以接收致能信號(hào)ENl與操作電流lint2以及一調(diào)整電流Irl后，輸出一參考電流lout。亦即輸出級(jí)210反應(yīng)于致能信號(hào)ENl而輸出關(guān)聯(lián)于操作電流lint2與調(diào)整電流Irl的參考電流lout。如上所述，藉由調(diào)整比較電壓Vr的電壓值，即可改變調(diào)整模塊208所輸出的調(diào)整電流Irl，進(jìn)而使輸出級(jí)210產(chǎn)生一精確的參考電流lout。如此一來，便可不需如已知技術(shù)的電流源電路般，利用外接電阻來調(diào)整參考電流，亦即可不需增加芯片的外接腳位，即可降低生產(chǎn)成本。圖3所示為圖2實(shí)施例的參考電流產(chǎn)生電路的詳細(xì)電路圖。請(qǐng)參照?qǐng)D3，在本實(shí)施例中，參考電壓產(chǎn)生單元202可例如為一能隙電壓產(chǎn)生電路，而參考電壓Vb與比較電壓Vr可例如為依據(jù)能隙電壓而產(chǎn)生。比較模塊206包括一運(yùn)算放大器302、一開關(guān)SW1、一開關(guān)SW2、一電阻R1、一電容元件304以及一比較器306。其中運(yùn)算放大器302的正輸入端耦接參考電壓Vb，運(yùn)算放大器302的負(fù)輸入端耦接開關(guān)SW2的一端，開關(guān)SW2的另一端則耦接操作電流產(chǎn)生單元204。開關(guān)SWl的一端耦接運(yùn)算放大器302的負(fù)輸入端，另一端則耦接操作電流產(chǎn)生單元204。在本實(shí)施例中，開關(guān)SWl與開關(guān)分別由一 N型晶體管M2與一 N型晶體管M3所構(gòu)成。其中N型晶體管M2的源極耦接運(yùn)算放大器302的負(fù)輸入端，漏極耦接操作電流產(chǎn)生單元204，N型晶體管M2的柵極則接收時(shí)脈信號(hào)CKB。N型晶體管M3的源極耦接操作電流產(chǎn)生單元204，漏極耦接運(yùn)算放大器302的負(fù)輸入端，N型晶體管M2的柵極則接收時(shí)脈信號(hào)CK。電阻Rl的一端耦接于開關(guān)SWl與操作電流產(chǎn)生單元204的共同接點(diǎn)，另一端則耦接運(yùn)算放大器302的輸出端。值得注意的是，若本實(shí)施例的參考電流產(chǎn)生電路200應(yīng)用在芯片內(nèi)部的話，則電阻Rl可為芯片內(nèi)部的電阻，而非外接的電阻。電容元件304耦接于運(yùn)算放大器302的負(fù)輸入端與輸出端之間，在本實(shí)施例中電容兀件304為由一 P型低電壓晶體管LPl所構(gòu)成，P型低電壓晶體管LPl的柵極耦接運(yùn)算放大器302的輸出端，P型低電壓晶體管LPl的漏極、源極以及基底耦接運(yùn)算放大器302的負(fù)輸入端。另外運(yùn)算放大器302的輸出端更耦接比較器306的負(fù)輸入端，比較器306的正輸入端耦接比較電壓Vr，比較器306的輸出端則耦接調(diào)整模塊208。另外，調(diào)整模塊208包括一計(jì)數(shù)器308、一閂鎖單元310以及一可調(diào)式電流產(chǎn)生單元312。其中計(jì)數(shù)器308耦接比較模塊206與閂鎖單元310，可調(diào)式電流產(chǎn)生單元312耦接閂鎖單元310與輸出級(jí)210。在本實(shí)施例中，輸出級(jí)210為由一 N型晶體管M4所構(gòu)成，其中·N型晶體管M4的源極耦接操作電流產(chǎn)生單元204，柵極接收致能信號(hào)ENl，漏極則用以輸出參考電流lout。圖4所示為圖3實(shí)施例中部份信號(hào)的波形示意圖。以下將配合圖3與圖4來說明參考電流產(chǎn)生電路300的作動(dòng)。當(dāng)時(shí)脈信號(hào)CKB為高電壓準(zhǔn)位，而時(shí)脈信號(hào)CK為低電壓準(zhǔn)位時(shí)，參考電流產(chǎn)生電路300處于重置模式。此時(shí)開關(guān)SWl將被導(dǎo)通，而開關(guān)SW2則為關(guān)閉狀態(tài)，而運(yùn)算放大器302在負(fù)輸入端上的電壓將被箝制在參考電壓Vb，操作電流Iintl經(jīng)由電阻Rl流向運(yùn)算放大器302的輸出端,而于運(yùn)算放大器302的輸出端產(chǎn)生一輸出電壓Vout,以驅(qū)動(dòng)電容元件304。其中運(yùn)算放大器302輸出端的輸出電壓Vout可如下列式子所示Vout = Vb-IintlXRl (I)另外，當(dāng)時(shí)脈信號(hào)CKB為低電壓準(zhǔn)位，而時(shí)脈信號(hào)CK為高電壓準(zhǔn)位時(shí)，參考電流產(chǎn)生電路300處于充電模式。此時(shí)開關(guān)SWl為關(guān)閉狀態(tài)，而開關(guān)SW2將被導(dǎo)通，運(yùn)算放大器302在負(fù)輸入端上的電壓仍被箝制在參考電壓Vb。由于開關(guān)SW2為導(dǎo)通狀態(tài)，因此操作電流lint2將透過開關(guān)SW2對(duì)電容元件304進(jìn)行充電。而由于運(yùn)算放大器302的負(fù)輸入端電壓被箝制在參考電壓Vb，亦即電容元件304的一端電壓被固定在參考電壓Vb，因此操作電流lint2對(duì)電容元件304進(jìn)行充電將使得電容元件304的另一端電壓(亦即輸出電壓Vout)下降。如圖4所示，當(dāng)時(shí)脈信號(hào)CK開始轉(zhuǎn)態(tài)為高電壓準(zhǔn)位時(shí)，輸出電壓Vout亦隨著下降，直到時(shí)脈信號(hào)CK再度開始轉(zhuǎn)態(tài)時(shí)，輸出電壓Vout才停止下降，并慢慢回到參考電流產(chǎn)生電路300處于重置模式時(shí)的電壓準(zhǔn)位。另一方面，比較器306比較輸出電壓Vout與比較電壓Vr，并依據(jù)其比較結(jié)果輸出比較信號(hào)SCI。在參考電流產(chǎn)生電路300處于充電模式時(shí)，若輸出電壓Vout大于比較電壓Vr,計(jì)數(shù)器308進(jìn)行累加計(jì)數(shù)并將累加的計(jì)數(shù)值輸出至閂鎖單元310。閂鎖單元310用以暫存計(jì)數(shù)值，并隨著參考電流產(chǎn)生電路300的操作時(shí)脈信號(hào)將計(jì)數(shù)值傳送至可調(diào)式電流產(chǎn)生單元312，以使可調(diào)式電流產(chǎn)生單元312依據(jù)計(jì)數(shù)值輸出調(diào)整電流Irl。其中當(dāng)計(jì)數(shù)值越大時(shí)，可調(diào)式電流產(chǎn)生單元312所輸出調(diào)整電流Irl的電流值越大。如此藉由時(shí)脈信號(hào)CKB與時(shí)脈信號(hào)CK反復(fù)地切換參考電流產(chǎn)生電路300的模式，將使電容元件304的充電電流隨之越來越大，因此輸出電壓Vout下降的幅度也將越來越大。當(dāng)輸出電壓Vout下降至小于比較電壓Vr時(shí)，比較器306輸出的比較信號(hào)SCl將隨之轉(zhuǎn)態(tài)，而計(jì)數(shù)器308此時(shí)便依據(jù)比較信號(hào)SCl輸出致能信號(hào)ENl (亦即將致能信號(hào)ENl拉至高電壓準(zhǔn)位)。輸出級(jí)210則依據(jù)致能信號(hào)ENl輸出參考電流lout，亦即N型晶體管M4被導(dǎo)通而于其漏極輸出參考電流Iout (其包括操作電流lint2與調(diào)整電流Irl)。值得注意的是，在部分實(shí)施例中，使用者亦可設(shè)計(jì)當(dāng)計(jì)數(shù)器308計(jì)數(shù)至一門坎值時(shí)，使計(jì)數(shù)器308輸出一溢位信號(hào)Sovl，以控制可調(diào)式電流產(chǎn)生單元312將其每次調(diào)整電流的幅度加大，以加快輸出電壓Vout下降的速度，進(jìn)而使輸出電壓Vout低于比較電壓Vr，避免參考電流產(chǎn)生電路300遲遲無法輸出參考電流I out。另外，上述實(shí)施例的開關(guān)SWl、開關(guān)SW2以及輸出級(jí)210雖皆為由利用N型晶體管來實(shí)施 ，然并不以此為限。另外，電容元件304亦不限定于必須利用P型低電壓晶體管來實(shí)施。實(shí)際應(yīng)用上亦可以具有相同功能、特性的元件來實(shí)施。例如電容元件304亦可以一電容來實(shí)施。圖5所示為本發(fā)明第二實(shí)施例的參考電流產(chǎn)生電路的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D5，本實(shí)施例的參考電流產(chǎn)生電路500與圖3的參考電流產(chǎn)生電路300的不同之處在于，參考電流產(chǎn)生電路500更包括一開關(guān)SW3以及一 N型晶體管M5，其中開關(guān)SW3的一端耦接操作電流產(chǎn)生單元204，另一端則耦接N型晶體管M5的漏極。N型晶體管M5的柵極與漏極相互耦接，其源極則耦接至接地。在本實(shí)施例中，開關(guān)SW3為由一 N型晶體管M6所構(gòu)成，其源極耦接操作電流產(chǎn)生單元204，其漏極耦接N型晶體管M5的漏極，N型晶體管M6的柵極則接收時(shí)脈信號(hào)CKB。開關(guān)SW3的導(dǎo)通狀態(tài)受控于時(shí)脈信號(hào)CKB,當(dāng)開關(guān)SW2關(guān)閉受控于時(shí)脈信號(hào)CK而關(guān)閉時(shí)，開關(guān)SW3將受控于時(shí)脈信號(hào)CKB同時(shí)地被導(dǎo)通，使操作電流lint2可經(jīng)由N型晶體管M6以及M5流向接地。如此便可在開關(guān)SW2再度被開啟時(shí)，使開關(guān)SW2上的電流回復(fù)時(shí)間縮短。詳細(xì)來說，一般在實(shí)際應(yīng)用上，電容元件304在充放電時(shí)皆會(huì)有漏電流的情形發(fā)生。為了使參考電流產(chǎn)生電路所產(chǎn)生的參考電流Iout的準(zhǔn)確性不因此受到影響，上述的操作電流產(chǎn)生單元204可包括如圖6所示的操作電流產(chǎn)生電路204A，其用以產(chǎn)生可補(bǔ)償電容元件304的漏電流效應(yīng)的操作電流lintl。請(qǐng)參照?qǐng)D6，操作電流產(chǎn)生電路204A包括一運(yùn)算放大器602、電阻R2、R3、N型晶體管M7、P型晶體管Q4 Q5、一電容元件604、一緩沖器606以及一電流源IA1。其中運(yùn)算放大器602的正輸入端例如可耦接能隙電壓產(chǎn)生器，以接收參考電壓Vb，運(yùn)算放大器602的負(fù)輸入端耦接N型晶體管M7的源極。另外，P型晶體管Q4的柵極與漏極相互耦接，且P型晶體管Q4的漏極耦接N型晶體管M7的漏極，而P型晶體管Q4的源極耦接一電源電壓VDD。另外，P型晶體管Q5的柵極耦接至P型晶體管Q4的柵極，P型晶體管Q5的源極耦接電源電壓VDD，P型晶體管Q5的漏極則耦接開關(guān)SWl以及電阻Rl。電容元件604耦接于緩沖器606與運(yùn)算放大器602之間，緩沖器606更耦接至電流源IAl與電阻R3的共同接點(diǎn)。電阻R3則耦接于電流源IAl與接地之間。其中，電阻R3上的跨壓等于參考電流產(chǎn)生電路500在重置模式時(shí)的輸出電壓Vout，使用者可透過適當(dāng)調(diào)整電流源IAl所提供電流的電流值或電阻R3的電阻值大小來達(dá)成此設(shè)定。在本實(shí)施例中，電容元件604和電容元件304具有相同的電容特性，然并不以此為限。此外，在本實(shí)施例中電容兀件604為由一 P型低電壓晶體管LP2所構(gòu)成,P型低電壓晶體管LP2的柵極耦接緩沖器606，P型低電壓晶體管LPl的漏極、源極以及基底則耦接運(yùn)算放大器602的負(fù)輸入端。如圖6所示，運(yùn)算放大器602利用負(fù)回授的方式將參考電壓Vb復(fù)制在電阻R2與N型晶體管M7的共同接點(diǎn)上，由于電阻R2與N型晶體管M7的共同接點(diǎn)上的電壓值等于參考電壓Vb，且電阻R3與電流源IAl的共同接點(diǎn)上的電壓值等于參考電流產(chǎn)生電路在重置模式時(shí)的輸出電壓Vout，因此電容元件604上的跨壓在參考電流產(chǎn)生電路處于重置模式時(shí)將與電容元件304上的跨壓相同，加上電容元件604和電容元件304具有相同的電容特性，因此流經(jīng)電容元件604的漏電流Ikl將等于流經(jīng)電容元件304的漏電流。如此一來，流經(jīng)N型晶體管M7與P型晶體管Q4的電流將等于電流Ibl的電流值加上漏電流Ikl的電流值,進(jìn)而使P型晶體管Q5所輸出的操作電流Iintl的電流值等于電流Ibl的電流值加上漏電流Ikl的電流值。其中，由于流經(jīng)電容元件304的漏電流可藉由
漏電流Ikl的電流成分得到補(bǔ)償，因此輸出電壓Vout的電壓值將不會(huì)受到電容元件304的漏電流的影響，而使參考電流產(chǎn)生電路所產(chǎn)生的參考電流Iout得以保持其準(zhǔn)確性。類似地，操作電流產(chǎn)生單元204所提供的操作電流lint2亦可以圖6的操作電流產(chǎn)生電路204A的電路架構(gòu)來產(chǎn)生，亦即操作電流產(chǎn)生單元204更包括另一與操作電流產(chǎn)生電路204A具有相同電路架構(gòu)的電路來產(chǎn)生操作電流lint2，以排除電容元件304的漏電流效應(yīng)。其中P型晶體管Q5的漏極則耦接開關(guān)SW2以及輸出級(jí)210，另外需略作修改的是，電阻R3上的跨壓需依據(jù)參考電流產(chǎn)生電路在重置模式時(shí)的輸出電壓Vout與比較電壓Vr來設(shè)定，以有效補(bǔ)償電容元件304的漏電流。舉例來說，可設(shè)計(jì)電阻R3上的跨壓為等于參考電流產(chǎn)生電路在重置模式時(shí)的輸出電壓Vout與比較電壓Vr的平均值，然并不以此為限。值得注意的是，當(dāng)輸出級(jí)210受控于致能信號(hào)ENl而輸出參考電流Iout時(shí)，為避免操作電流產(chǎn)生電路所提供的操作電流lint2中補(bǔ)償電容元件304的漏電流效應(yīng)的電流成分影響到參考電流Iout的準(zhǔn)確性，在輸出級(jí)210輸出參考電流Iout時(shí)，緩沖器606將被一禁能信號(hào)DEl所禁能。圖7所示為本發(fā)明第三實(shí)施例的參考電流產(chǎn)生電路的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D7，在本實(shí)施例的參考電流產(chǎn)生電路700與圖5的參考電流產(chǎn)生電路500的不同之處在于，參考電流產(chǎn)生電路700更包括一電流分流單元702以及一參考電流調(diào)整電路500'。其中電流分流單元702耦接輸出級(jí)210以及參考電流調(diào)整電路500'。電流分流單元702用以接收參考電流Iout后產(chǎn)生多個(gè)分流電流，亦即電流分流單元702分流輸出級(jí)210所輸出的參考電流Iout而輸出多個(gè)分流電流。參考電流調(diào)整電路50(V具有與參考電流產(chǎn)生電路500相同的電路結(jié)構(gòu)。如圖7所示，參考電流調(diào)整電路500'包括一參考電壓產(chǎn)生單元202'、一操作電流產(chǎn)生單元204'、一比較模塊206'、一調(diào)整模塊208'以及一輸出級(jí)210'。其中具有與參考電流產(chǎn)生電路500中元件類似標(biāo)號(hào)的構(gòu)件具有相同的功能或特性。參考電流調(diào)整電路500'與參考電流產(chǎn)生電路500的差異處在于，調(diào)整模塊208'中的可調(diào)式電流產(chǎn)生單元312'為依據(jù)電流分流單元702所輸出多個(gè)分流電流來調(diào)整其輸出的調(diào)整電流Irl'。也就是說，可調(diào)式電流產(chǎn)生單元312'為依據(jù)計(jì)數(shù)器308'的計(jì)數(shù)值來選擇輸出至少一分流電流作為調(diào)整電流Irli，將分流電流做為參考電流Iout'的一部份，進(jìn)而調(diào)整參考電流Iout'的電流值。由于分流電流來自于參考電流產(chǎn)生電路500的參考電流Ir I，其已經(jīng)由參考電流產(chǎn)生電路500校準(zhǔn)過一次，利用分流電流做為參考電流的調(diào)整單位將使得參考電流調(diào)整電路500'所輸出的參考電流Iouti較參考電流Iout更為精準(zhǔn)。圖8所示為本發(fā)明第四實(shí)施例的參考電流產(chǎn)生電路的示意圖。圖9所示為圖7實(shí)施例的參考電流產(chǎn)生電路的部份信號(hào)波形示意圖。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D8與9，本實(shí)施例的參考電流產(chǎn)生電路800為圖7實(shí)施例的參考電流產(chǎn)生電路700的電路簡化結(jié)果，由于圖7中參考電流產(chǎn)生電路500與參考電流調(diào)整電路500'為依據(jù)具有不同致能期間的時(shí)脈信號(hào)運(yùn)作(如圖9所示)，因此可省略參考電流產(chǎn)生電路700中部分的電路元件。如圖8所示，與圖5的參考電流產(chǎn)生電路500相比，本實(shí)施例的參考電流產(chǎn)生電路800僅更包括了電流分流單元702、可調(diào)式電流產(chǎn)生單元312'、開關(guān)SW2'、SW3'以及輸出級(jí)210'。其中開關(guān)SW2'、SW3'以及輸出級(jí)210'分別受控于時(shí)脈信號(hào)CK2、CK2B以及致能信號(hào)ENli。如此藉由共享部分的元件即可在得到更精準(zhǔn)的參考電流Iout'的同時(shí)，亦降低參考電流產(chǎn)生電路的生產(chǎn)成本。綜上所述，本發(fā)明利用并非直接利用依據(jù)能隙電壓所產(chǎn)生的電流來做為參考電流，而是利用比較模塊、調(diào)整模塊以及輸出級(jí)來依據(jù)操作電流(其為依據(jù)能隙電壓所產(chǎn)生)進(jìn)行調(diào)整參考電流的調(diào)整，而在不需利用外接電阻的情形下來產(chǎn)生參考電流，進(jìn)而有效降·低生產(chǎn)成本。另外亦可依據(jù)校準(zhǔn)后的參考電流以相同的方式再進(jìn)行一次或多次的校準(zhǔn)，以進(jìn)一步提聞參考電流的精確度。綜上所述，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種更動(dòng)與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種參考電流產(chǎn)生電路，其特征在于，包括 參考電壓產(chǎn)生單元，用以產(chǎn)生參考電壓以及比較電壓； 操作電流產(chǎn)生單元，用以接收上述參考電壓后產(chǎn)生第一操作電流與第二操作電流；比較模塊，用以根據(jù)接收上述參考電壓、上述第一操作電流以及上述第二操作電流產(chǎn)生輸出電壓，并使上述輸出電壓與上述比較電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生比較信號(hào)輸出； 調(diào)整模塊，用以接收上述比較信號(hào)后，產(chǎn)生第一致能信號(hào)與調(diào)整電流；以及第一輸出級(jí)，用以接收上述調(diào)整電流、上述第一致能信號(hào)與上述第二操作電流后，輸出第一參考電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的參考電流產(chǎn)生電路，其特征在于，其中上述比較模塊包括 第一運(yùn)算放大器，其正輸入端I禹接上述參考電壓，于其輸出端輸出上述輸出電壓； 第一開關(guān)，耦接于上述操作電流產(chǎn)生單元與上述第一運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端之間，接收上述第一操作電流，上述第一開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)受控于第一時(shí)脈信號(hào)； 第二開關(guān)，耦接上述第一運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端與上述操作電流產(chǎn)生單元，并接收上述第一參考電流，上述第二開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)受控于第二時(shí)脈信號(hào)，其中上述第一時(shí)脈信號(hào)與上述第二時(shí)脈信號(hào)互為反相； 第一電阻，耦接于上述第一開關(guān)與上述第一運(yùn)算放大器的輸出端； 第一電容兀件，I禹接于上述第一運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端與輸出端；以及比較器，其正輸入端耦接上述比較電壓，上述比較器的負(fù)輸入端耦接上述第一運(yùn)算放大器的輸出端，并輸出上述比較信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的參考電流產(chǎn)生電路，其特征在于，其中上述第一電容元件為由P型低電壓晶體管所構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的參考電流產(chǎn)生電路，其特征在于，其中上述比較模塊更包括 第三開關(guān)，其一端耦接上述操作電流產(chǎn)生單元，上述第三開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)受控于上述第一時(shí)脈信號(hào)；以及 N型晶體管，其柵極與漏極相互耦接上述第三開關(guān)的另一端，其源極接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的參考電流產(chǎn)生電路，其特征在于，其中上述操作電流產(chǎn)生單元包括 第二運(yùn)算放大器，其正輸入端接收上述參考電壓； N型晶體管，其柵極耦接上述第二運(yùn)算放大器的輸出端，其源極耦接上述第二運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端； 第一 P型晶體管，其柵極與漏極相互耦接至上述N型晶體管的漏極，其源極耦接電源電壓； 第二 P型晶體管，其柵極耦接上述第一 P型晶體管的柵極，其源極耦接上述電源電壓，上述第二 P型晶體管的漏極耦接上述第一開關(guān)； 第二電阻，耦接于上述第二運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端與接地； 第二電容元件，其一端耦接上述第二運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端； 緩沖器，耦接上述第二電容元件的另一端； 電流源，耦接上述緩沖器；以及 第三電阻，耦接于上述電流源與上述接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的參考電流產(chǎn)生電路，其特征在于，其中上述第二電容元件為由P型低電壓晶體管所構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的參考電流產(chǎn)生電路，其特征在于，其中于上述第一輸出級(jí)輸出上述第一參考電流時(shí)，上述緩沖器被禁能信號(hào)所禁能。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的參考電流產(chǎn)生電路，其特征在于，其中上述第三電阻上的跨壓等于上述輸出電壓與上述比較電壓的平均值。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的參考電流產(chǎn)生電路，其特征在于，其中當(dāng)上述第一時(shí)脈信號(hào)為高電壓準(zhǔn)位時(shí)，上述參考電流產(chǎn)生電路處于重置模式，當(dāng)上述第一時(shí)脈信號(hào)為低電壓準(zhǔn)位時(shí)，上述參考電流產(chǎn)生電路處于充電模式。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的參考電流產(chǎn)生電路，其特征在于，其中上述調(diào)整模塊包括 計(jì)數(shù)器，耦接上述比較模塊，于上述充電模式時(shí)，依據(jù)上述比較信號(hào)輸出計(jì)數(shù)值或上述第一致能信號(hào)； 閂鎖單元，耦接上述計(jì)數(shù)器，暫存上述計(jì)數(shù)值；以及 第一可調(diào)式電流產(chǎn)生單元，依據(jù)上述計(jì)數(shù)值輸出上述調(diào)整電流。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的參考電流產(chǎn)生電路，其特征在于，其中當(dāng)上述輸出電壓大于上述比較電壓時(shí)，上述計(jì)數(shù)器輸出上述計(jì)數(shù)值，當(dāng)上述輸出電壓小于上述比較電壓時(shí)，上述計(jì)數(shù)器輸出上述第一致能信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的參考電流產(chǎn)生電路，其特征在于，其中當(dāng)上述計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)至第一門坎值時(shí)，上述計(jì)數(shù)器更輸出第一溢位信號(hào)，上述第一可調(diào)式電流產(chǎn)生單元更依據(jù)上述第一溢位信號(hào)調(diào)整上述調(diào)整電流。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的參考電流產(chǎn)生電路，其特征在于，其中上述操作電流產(chǎn)生單元更輸出第三操作電流，且上述計(jì)數(shù)器更依據(jù)上述比較信號(hào)輸出第二致能信號(hào)，上述參考電流產(chǎn)生電路更包括 電流分流單元，耦接上述第一輸出級(jí)，接收上述第一參考電流后產(chǎn)生多個(gè)分流電流； 第二可調(diào)式電流產(chǎn)生單元，耦接上述電流分流單元，并依據(jù)上述計(jì)數(shù)值輸出至少上述這些分流電流； 第三開關(guān)，其一端耦接于上述第一運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端，上述第三開關(guān)的另一端耦接上述操作電流產(chǎn)生單元與上述第二可調(diào)式電流產(chǎn)生單元，接收上述這些分流電流與上述第三操作電流，上述第三開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)受控于第三時(shí)脈信號(hào)；以及 第二輸出級(jí)，耦接上述操作電流產(chǎn)生單元與上述第二可調(diào)式電流產(chǎn)生單元，接收上述這些分流電流與上述第三操作電流，依據(jù)上述第二致能信號(hào)輸出第二參考電流。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的參考電流產(chǎn)生電路，其特征在于，其中當(dāng)上述計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)至第二門坎值時(shí)，上述計(jì)數(shù)器更輸出第二溢位信號(hào)，上述第二可調(diào)式電流產(chǎn)生單元更依據(jù)上述第二溢位信號(hào)輸出上述這些分流電流，以調(diào)整上述調(diào)整電流。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的參考電流產(chǎn)生電路，其特征在于，其中上述參考電流產(chǎn)生電路更包括 第四開關(guān)，其一端耦接上述操作電流產(chǎn)生單元，上述第四開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)受控于第四時(shí)脈信號(hào)，其中上述第三時(shí)脈信號(hào)與上述第四時(shí)脈信號(hào)互為反相；以及 N型晶體管，其柵極耦接至上述N型晶體管的漏極，上述N型晶體管的源極接地。
全文摘要
一種參考電流產(chǎn)生電路，其并非直接利用依據(jù)能隙電壓所產(chǎn)生的電流來做為參考電流，而是依據(jù)能隙電壓所產(chǎn)生的電流來調(diào)整輸出的參考電流，在不需利用外接電阻的情形下產(chǎn)生參考電流，進(jìn)而有效降低生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)G05F1/565GK102955492SQ201110237228
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月18日
發(fā)明者林有銓 申請(qǐng)人:祥碩科技股份有限公司