[发明专利]趋近零温度系数的电压与电流产生器

说明书

技术领域

本发明有关于一种电压与电流产生器，尤指一种趋近零温度系数的电压与电流产生器。

背景技术

模拟电路应用中常需要一个能够不受电源电压以及温度变化影响的稳定参考电压，以提升整体电路的良率、可靠度及精确度，此电路称之为“带隙参考电压电路(Bandgap ReferenceCircuit)”，它提供一参考电压以利于监督电源或是其他电路的操作正确性等等，是一应用极为广泛且重要的电路。带隙产生的电压应与温度无关，这个电压是通过这样的方式产生的：在一个随温度上升而下降的电压(complementary to absolutetemperature，CTAT)上加一个随带隙电路元件的温度上升而升高的电压(proportional to absolute temperature，PTAT)。CTAT电压是通过对正偏的双载流子晶体管的基极-发射极进行分接产生的，而PTAT电压则利用两个双载流子晶体管的基极-发射极电压差产生。这两个双载流子晶体管虽然流过的总电流相等，但二者的基极-发射极电压大小不同。模拟电路广泛地使用了电压和电流参考电路，这样的参考电路显示了与供应电源和制程参数相关性低，且和温度无关。参考电压提供一个电压电平给电路内其他功能电路使用，如稳压器(Regulator)的输出电压电平、电池充电器的开与关等，都是由参考电压源或参考电流源所提供及决定。

温度会在不同程度上影响二极管、电阻、电容器和晶体管等电子元件。而混合信号设计越来越需要在内部功率密度不均匀的芯片上进行高速、低电压和高复杂性的设计，这会大幅增加芯片的温度梯度。因此设计师必须考虑温度梯度对整颗芯片造成的影响。模拟设计对仅有摄氏几度的温差都可能特别敏感。为避免性能降低和参数失效，这类电路的布线必须严格遵守电路的对称特性，了解温度分布情况也因此变得更加重要。但目前的零温度系数的电压与电流的技术，因为没有将电阻的温度效应纳入考虑，使得参考电压仍和温度相关，影响参考电压的准确性。

发明内容

本发明的一实施例揭露一种趋近零温度系数的电压与电流产生器。该电压与电流产生器包括一功率放大器、一第一P型金属氧化物半导体晶体管、一第一PNP型双载流子晶体管、一第二P型金属氧化物半导体晶体管、一组第二PNP型双载流子晶体管、一负温度系数电阻、一正温度系数电阻、一第一零温度系数组合电阻、一第三P型金属氧化物半导体晶体管及一第二零温度系数组合电阻。该第一P型金属氧化物半导体晶体管，耦接于该功率放大器的一输出端；该第一PNP型双载流子晶体管，包括一射极，该射极耦接于该功率放大器的一负输入端及该第一P型金属氧化物半导体晶体管的一漏极；该第二P型金属氧化物半导体晶体管，耦接于该功率放大器的该输出端；该组第二PNP型双载流子晶体管的每一第二PNP型双载流子晶体管包括一射极，该每一第二PNP型双载流子晶体管的射极耦接于该功率放大器的一正输入端及该第二P型金属氧化物半导体晶体管的一漏极；该负温度系数电阻，耦接于该功率放大器的该正输入端及该每一第二PNP型双载流子晶体管的该射极之间；该正温度系数电阻，耦接于该功率放大器的该正输入端及该每一第二PNP型双载流子晶体管的该射极之间；该第一零温度系数组合电阻，耦接于该功率放大器的该正输入端；该第三P型金属氧化物半导体晶体管，耦接于该功率放大器的该输出端；以及该第二零温度系数组合电阻，耦接于该第三P型金属氧化物半导体晶体管的一漏极。

本发明所述的趋近零温度系数的电压与电流产生器，另包括一第三零温度系数组合电阻，该第三零温度系数组合电阻耦接于该第一P型金属氧化物半导体晶体管的该漏极；其中该第三零温度系数组合电阻耦接于该第一P型金属氧化物半导体晶体管的该漏极及一地端之间；其中该第三零温度系数组合电阻包括一正温度系数电阻及一负温度系数电阻。

本发明所述的趋近零温度系数的电压与电流产生器，该第一P型金属氧化物半导体晶体管的一源极、该第二P型金属氧化物半导体晶体管的一源极及该第三P型金属氧化物半导体晶体管的一源极耦接于一电源端，该第一PNP型双载流子晶体管的一集极及该每一第二PNP型双载流子晶体管的一集极耦接于一地端，该第一零温度系数组合电阻耦接于该第二P型金属氧化物半导体晶体管的该漏极及该地端之间，及该第二零温度系数组合电阻耦接于该第三P型金属氧化物半导体晶体管的该漏极及该地端之间。

本发明所述的趋近零温度系数的电压与电流产生器，该第一零温度系数组合电阻包括一正温度系数电阻及一负温度系数电阻；其中该第二零温度系数组合电阻包括一正温度系数电阻及一负温度系数电阻。