[发明专利]能隙参考电路

说明书

能隙参考电路，包含一第一运算放大器，一第二运算放大器，一第一电流源，一第二电流源，一第三电流源，一第一双极性晶体管，一第二双极性晶体管，一反馈元件以及一分压电路。该分压电路用以对该第二运算放大器的一输入和该第二双极性晶体管的一基极之间的电压差值进行分压以提供一参考电压。

技术领域

本发明涉及一种能隙参考电路。

背景技术

能隙参考电路用于产生准确的输出电压。能隙参考电路所产生的输出电压不会受工艺、供应电源和温度变化的影响。因此，能隙参考电路可广泛使用于各种的模拟电路和数字电路中，这些电路在运作时需要准确的参考电压。

图1例示一常见的能隙参考电路100。参照图1，该能隙参考电路100包含PMOS晶体管M1、M2和M3，一运算放大器OP，电阻R1和R2以及双极性晶体管(bipolar transistor)Q1、Q2和Q3。当忽略基极电流时，该能隙参考电路100的输出电压VOUT可以表示为:

其中，VEB3为双极性晶体管Q3的发射极-基极间电压差，VT为室温时的热电压(thermal voltage)，N为双极性晶体管Q2的电流密度和双极性晶体管Q1的电流密度的比例。

如公式(1)所示，在调整电阻R2和R1的阻值比例后，该能隙参考电路100可以提供具有零温度系数的稳定输出电压VOUT。该电压VOUT的电压电平约为1.25V，接近于硅能隙(energy gap)的电子伏(electron volt)，亦即，硅能隙参考电压。

然而，为了能广泛的使用于不同的应用中，能隙参考电路可能需要输出不同的电压电平。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种能隙参考电路，以提供一参考电流和一参考电压。

依据本发明一实施例，该能隙参考电路包含有一第一运算放大器，一第二运算放大器，一第一电流源，一第二电流源，一第三电流源，一第一双极性晶体管，一第二双极性晶体管，一反馈元件以及一分压电路。该第一运算放大器具有一第一输入，一第二输入和一第一输出。该第二运算放大器具有一第三输入，一第四输入和一第二输出。该第一电流源耦接于一供应电源节点和该第一运算放大器的该第一输入之间。该第二电流源耦接于该供应电源节点和该第一运算放大器的该第二输入之间。该第三电流源耦接于该供应电源节点和该第二运算放大器的该第三输入之间。该第一双极性晶体管具有一基极，具有耦接至该第一电流源的一发射极，和具有耦接至一接地节点的一集电极。该第二双极性晶体管具有耦接至该第一双极性晶体管的该基极的一基极，具有一发射极，和具有耦接至该接地节点的一集电极。该反馈元件耦接于该第三电流源和该第二双极性晶体管的该基极之间，该反馈元件由该第二运算放大器的该第二输出所控制。该分压电路用以对该第二运算放大器的该第三输入和该第二双极性晶体管的该基极之间的电压差值进行分压以提供一参考电压。该第二运算放大器的该第四输入耦接至该第一运算放大器的该第一输入和该第一运算放大器的该第二输入两者中的其中一个。

附图说明

图1例示一常见的能隙参考电路。

图2显示结合本发明一实施例的能隙参考电路的电路图。

图3显示结合本发明另一实施例的能隙参考电路的电路图。

图4显示结合本发明又一实施例的能隙参考电路的电路图。

图5显示结合本发明又一实施例的能隙参考电路的电路图。

【符号说明】

100 能隙参考电路

200 能隙参考电路

22 电流源单元