[发明专利]一种稳压器及稳压的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种集成电路，特别但不限于一种稳压器以及稳压的方法。

背景技术

片内稳压器广泛使用能隙基准源作为互补金属氧化物半导体晶体管（CMOS）的参考源。能隙基准源利用CMOS工艺中的寄生双极管产生与硅的禁带宽度有关的电压。但是，能隙基准源不能补偿金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）工艺角和温度的变化。工艺角涉及到工艺过程中参数的变化。不同芯片的场效应管在一定的范围内会有不同的速度变化。当利用稳压源给数字电路供电时，具有不同工艺角的CMOS的逻辑门的延迟时间会有很大的变动，这使得数字电路的时序收敛变得更加困难。

纳米工艺使得集成电路获得越来越快的速度，时序误差的裕量也变得越来越小。希望可设计出一种新型的稳压器，使得它的参考电压可以补偿CMOS工艺角以及温度的变化。

发明内容

在一个实施例中，电路包括第一放大器和偏置单元。该第一放大器包括正输入，负输入以及输出，其中该第一放大器的该输出连接至该负输入。该偏置单元利用互补金属氧化物半导体晶体管产生参考电压，其中该第一放大器的该正输入被配置为接收该参考电压。

在另一个实施例中，一种方法包括产生第一偏置电流，该第一偏置电流流过互补金属氧化物半导体晶体管（CMOS），使得该CMOS晶体管的跨导保持恒定；基于该第一偏置电流产生参考电压；将该参考电压输入至放大器的正输入；由该放大器输出信号，其中该输出反馈至该放大器的负输入。

在另一个实施例中，一种方法包括生成追踪互补金属氧化物半导体晶体管的阈值电压的第二偏置电流；基于该第二偏置电流产生参考电压；将该参考电压输入至放大器的正输入；由该放大器输出信号，其中该输出反馈至该放大器的负输入。

附图说明

本发明通过所附的附图用示例形式展示。附图应当被理解为作为示例而非限制，本发明的范围是由权利要求所限定的。

图1是表示电路实施例的框图。

图2是表示偏置单元实施例的图。

图3是表示偏置单元另一个实施例的图。

图4是表示偏置单元另一个实施例的图。

图5是表示偏置单元另一个实施例的图。

图6A是表示包含加权电路的电路实施例的框图。

图6B是表示电路另一个实施例的图。

图7是表示电路另一个实施例的图。

图8是表示偏置单元另一个实施例的图。

图9是表示偏置单元另一个实施例的图。

图10是表示电路另一个实施例的图。

图11是表示偏置单元另一个实施例的图。

图12是表示一种实施例的方法的流程图。

图13是表示一种实施例的方法的流程图。

具体实施方式

图1是表示电路实施例的框图。在图1中，电路10包括第一放大器100和偏置单元110。该第一放大器100有正输入（+），负输入（-）和输出，其中第一放大器100的输出连接至负输入。偏置单元110利用互补金属氧化物（CMOS）晶体管产生参考电压。第一放大器100的正输入接收偏置单元110输出的参考电压。电路10可以是稳压器。

在该实施例中，稳压器10可自适应逻辑门的速度，因为稳压器采用MOSFET晶体管作为参考电压，而逻辑门主要包含MOSFET晶体管。当逻辑门的速度较慢时，稳压器被设计成高于名义电压，当逻辑门的速度较快时，稳压器被设计成低于名义电压，从而减小逻辑门延迟时间的变化。温度的变化也被考虑在内。通过调节稳压器的MOSFET晶体管的温度系数，逻辑门延迟时间可配置为不随温度的变化而变化。通过使用MOSFET晶体管代替能隙源作为参考电压可以减少逻辑门对工艺角和温度的敏感度。

偏置单元110可产生追踪互补金属氧化物半导体（CMOS）晶体管的恒定跨导g_m的第一偏置电流I₁，基于第一偏置电流I₁产生参考电压V_ref。换言之，第一偏置电流I₁被用作偏置CMOS晶体管，从而跨导g_m对于温度、工艺或者电源电压不敏感。