[发明专利]具有低温度系数的超微功耗参考源电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于集成电路内部的超微功耗参考源电路，尤其涉及一种具有低温度系数的超微功耗参考源电路。

背景技术

集成电路内部通常需要电压参考源和电流参考源，作为内部电路工作的电压基准或是电流偏置、电流基准。

当今各式各样由电压供应电源的便携式系统以及通讯相关的电子产品越来越普及，比如移动电话、PDA、数码照相机等。为了延长系统的工作时间，这些便携式电子产品要求芯片的功耗越来越低。在微功耗芯片设计中，超微功耗的参考源设计是关键。

图1以简化的原理示出了现有技术的超微功耗电压参考源电路。如图1所示，该电压参考源电路10由一耗尽型PMOS 11以及一增强型NMOS 12组成。其中耗尽型PMOS 11的栅极和源极相连，并连接至电源端V_DD。增强型NMOS 12的源极连接至接地端GND，栅极和漏极与耗尽型PMOS 11的漏极相连，连接至电压节点V_REF，作为电压参考源的输出端。

参考电压V_REF可以通过耗尽型PMOS的阀值电压和增强型NMOS的阀值电压来表示：VREF=KPDKNE·(W/L)PD(W/L)NE·VTHPD+VTHNE.]]>其中VTH_NE表示增强型NMOS的阀值电压，VTH_PD表示耗尽型PMOS的阀值电压，(W/L)_NE表示增强型NMOS的尺寸，(W/L)_PD表示耗尽型PMOS的尺寸，K_NE表示增强型NMOS的工艺常数，K_PD表示耗尽型PMOS的工艺常数。忽略K_NE、K_PD随温度的变化，参考电压V_REF随温度的变化可以表示为：∂VREF∂T=KPDKNE·(W/L)PD(W/L)NE·∂VTHPD∂T+∂VTHNE∂T.]]>参考电压V_REF的温度特性取决于增强型NMOS阀值电压VTH_NE和耗尽型PMOS阀值电压VTH_PD温度特性。增强型NMOS阀值电压VTH_NE随着温度的升高而降低，而耗尽型PMOS阀值电压VTH_PD随着温度的升高而增加。在适当的下，可以得到温度系数很小的参考电压源。这种简单的电压参考源存在的问题是：在CMOS工艺中增强型NMOS的阀值电压VTH_NE和耗尽型PMOS阀值电压VTH_PD往往随着栅氧厚度的偏差而变大或变小。