[发明专利]恒流产生电路以及包括其的微处理器

说明书

相关申请交叉引用

于2011年3月31日提交的日本专利申请No.2011-78152的公开，包括其说明书、附图以及摘要通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及恒流产生电路以及包括其的微处理器，且具体涉及在温度变化的情况下也能输出具有稳定电流值的电流的恒流产生电路以及包括其的微处理器。

背景技术

在半导体器件的电路中，频繁使用恒流产生电路，其产生用于设定电路的操作电流或电路的操作特性的恒流。(操作特性的示例包括振荡电路的振荡频率，延迟电路的延迟时间等等。)无论半导体衬底的温度如何，都要求恒流产生电路可以保持恒流值。这是因为由于半导体衬底的温度而导致的电路的操作特性中的温度变化可以通过采取以下措施而得以抑制：抑制由于半导体衬底的温度导致的输出电流的变化(输出电流中的温度变化)。

如上所述，一种用于抑制由于半导体衬底的温度导致的输出电流的变化的技术公开于专利文献1中。图17是专利文献1中所述的RC振荡器的框图。在图17中所示的RC振荡器100中，偏置电路部101基于电阻器R的电阻值输出电流IRAMP。斜坡/保持电路部102产生具有与电流IRAMP的量值成比例的梯度的电压VHOLD。

在RC振荡器100中，电阻器Ra、Rb串联以形成电阻器R。电阻器Ra的电阻值随温度升高而降低，而电阻器Rb的电阻值随温度升高而增大。即，在RC振荡器100中，电阻器R由具有以下特性的两个电阻器组合来配置：它们的电阻值随温度相反地波动；由此抑制电阻器R的电阻值随温度的波动。因此在RC振荡器100中，基于电阻器R的电阻值产生的电流IRAMP的电流值的温度变化得到了抑制。

专利文献2和3中也公开了通过组合两个相对于温度具有相反波动特性的电阻器来抑制整个电阻器的电阻值中的温度变化的方法。

专利文献1

日本专利No.4460588

专利文献2

日本专利申请公布No.2005-286021

专利文献3

日本专利申请公布No.2005-333298

发明内容

通常，在不同半导体工艺中形成在温度变化上不同的电阻器。温度变化上不同的电阻器具有不同的制造容差。因此，当通过组合这些电阻器而获得的组合电阻的电阻值变化时，需要调整任何一个电阻器以将组合电阻匹配成预期值。但是在包括组合电阻的电路中，当执行调整时，难以辨别哪个包括组合电阻的电阻器应被调整，因为电路特性由整个组合电阻的电阻值决定。例如，即使组合电阻的电阻值可通过调整任何一个电阻器而被设定为预期值，但两个电阻器之间的电阻比会发生漂移。因此，会产生组合电阻的电阻值的温度特性偏离预期值的问题。

即，在专利文献1描述的技术中，难以调整电阻值且这会引发以下问题：基于包括了组合电阻(电阻器R)的电阻器的相应制造容差而不能消除电流IRAMP的温度特性的偏离。专利文献2和3也涉及基于包括了组合电阻的电阻器的相应制造容差而不能消除电路特性的偏移的问题。

根据本发明的一个方面，恒流产生电路包括：温度可变电压产生单元，其产生电压值随温度而波动的第一变化电压；变化梯度调节单元，其基于随温度的变化的量小于第一变化电压的基准电压和第一变化电压产生第二变化电压；以及电流产生单元，包括电阻值随温度而波动的电流设定电阻器，并基于第二变化电压和电流设定电阻器产生输出电流。变化梯度调节单元设定第二变化电压的随温度的变化的系数，使得实现以下要求：第二变化电压的随温度的变化的系数和电流设定电阻器的电阻值的随温度的变化的系数之间的差值落入预设的第一规定范围内。

根据本发明的另一方面，一种微处理器，包括：存储器，在其中存储程序和设定值；计算核心，其基于存储在存储器中的程序执行计算处理；以及恒流产生电路。恒流产生电路包括：温度可变电压产生单元，其产生电压值随温度而波动的第一变化电压；变化梯度调节单元，其基于随温度的变化的量小于第一变化电压的基准电压和第一变化电压产生第二变化电压；以及电流产生单元，包括电阻值随温度而波动的电流设定电阻器，并基于第二变化电压和电流设定电阻器产生输出电流。变化梯度调节单元设定第二变化电压的随温度的变化的系数，使得实现以下要求：第二变化电压的随温度的变化的系数和电流设定电阻器的电阻值的随温度的变化的系数之间的差值落入预设的第一规定范围内。