[发明专利]低电压参考电流源以及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及低电压参考电流源(low-voltage current reference)，尤其是涉及一种当温度变化时仍能维持电流恒定的低电压参考电流源及其相关方法。

背景技术

一般来说，已知技术中的参考电源(power reference)包含有参考电流源(current reference)以及参考电压源(voltage reference)，其会随着温度变动而受到影响，而这些随温度变化而随之偏移的参考电源往往会导致耦接于这些参考电源的电路的效能因而受到影响。然而，对于定时器(timer)以及其它高精准度的电路及芯片而言，不受温度变动而影响的参考电流源是不可或缺的。

能带隙参考电路(bandgap reference)即为一种广泛被使用的模拟电路，其用以作为低电压电路所需的稳定的参考电压源。请参考图1，图1所示为已知参考电流源100的示意图。一个标准的能带隙电路140)用以产生一个与绝对温度成正比(proportional to absolute temperature，PTAT)的电流(亦即正温度系数电流)I_ptat，而低电压能带隙电路120则用以产生一个不随温度改变的定电压V_bgref以通过造成电流加总器130中一电阻两端的跨压来产生一个与绝对温度成反比(complementary to absolute termperature current，CTAT)的电流(亦即温度补偿电流)I_cmnres。在正温度系数电流I_ptat以及温度补偿电流I_cmnres之间的比例被适当选择与电流加总之下，由于温度改变而导致的显著影响即可被顺利地抵销，进而产生一个不受温度变化干扰的定电流I_const。如图1所示，由正温度系数电流能带隙电路(PTAT current bandgap)140所输出的正温度系数电流I_ptat会于电流加总器130中与温度补偿电流c_mnres相加总，以使得电流加总器130得以输出不受温度变化而影响的(constant withtemperature)定电流I_const。

然而，前述的已知参考电流源的电路也有诸多需加以改进的地方；举例来说，能带隙电路(亦即120以及140)占用了大量的电路空间并且耗费相当大的功率，除此之外，由于前述的低电压带隙电路120以及正温度系数电流能带隙电路140两者各自需要使用一个启动电路(110以及115)来确保能带隙电路(亦即120以及140)得以正确以及适时地运作，而这些启动电路110以及115不仅占用了大量的电路空间，也需耗费大量功率。

因此，在提供不受温度干扰的参考电流源的相关领域中，亟需发展出更佳的电路结构以及方法以解决前述已知作法的缺点。

发明内容

因此，本发明的目的之一即解决前述已知技术的问题并且提供一低电压参考电流源，以供应一个不随温度变化而漂移的定电流，同时降低低电压参考电流源所需的功率以及电路面积。

根据本发明的一实施例，其披露一种低电压参考电流源，该低电压参考电流源用以提供大致上不随温度变化而改变的恒定电流。该低电压参考电流源包含有：一低电压能带隙电路、一启动电路，以及一电流加总器。该低电压能带隙电路，用以经由一电阻器提供一恒定参考电压；该启动电路，耦接于该低电压能带隙电路，用以将该低电压能带隙电路从一非启动状态中启动，以及提供一正温度系数(PTAT)参考电流；以及该电流加总器耦接于该低电压能带隙电路以及该启动电路，用以根据该恒定参考电压以及该正温度系数参考电流来提供一恒定参考电流。

根据本发明的另一实施例，其披露一种用以提供大致上不随温度变化而改变的恒定电流的方法。该方法包含有以下步骤：使用一低电压能带隙电路以产生一恒定参考电压；使用耦接于该低电压能带隙电路的一启动电路，以将该低电压能带隙电路从一非启动状态中启动；使用该启动电路以产生一正温度系数(PTAT)参考电流；以及使用耦接于该低电压能带隙电路以及该启动电路的一电流加总器，以根据该恒定参考电压以及该正温度系数参考电流来产生一恒定参考电流。

通过本发明所提供的实施例(其包含有本发明的发明内容所披露的一些电路与其内部电路元件的电路图)，现有技术所遇到的问题可顺利解决或避免且可获得技术上的好处。