參考電源產(chǎn)生電路及應(yīng)用其的電子電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種參考電源產(chǎn)生電路及其應(yīng)用，且特別是有關(guān)于一種參考電源產(chǎn)生電路及應(yīng)用其的電子電路。
【背景技術(shù)】
[0002]帶差參考電路(bandgap reference circuit)—般是用來產(chǎn)生穩(wěn)定而且不受溫度影響的基準(zhǔn)參考電壓。在電路設(shè)計(jì)的領(lǐng)域之中，帶差參考電路廣泛地被用于許多需要精確的工作參考電源的電路中，例如振蕩電路或數(shù)模轉(zhuǎn)換電路等。
[0003]在現(xiàn)行的技術(shù)下，由于電路元件本身有其硬件上的非理想特性，故單純仰賴帶差參考電路來產(chǎn)生基準(zhǔn)參考電壓，仍不足以令所產(chǎn)生的基準(zhǔn)參考電壓完全不受到制程變異、溫度改變及電源漂移等非預(yù)期情況的影響。換言之，一般帶差參考電路所產(chǎn)生的基準(zhǔn)參考電壓仍會(huì)具有一定程度的偏移量。對于一些需要高精確度的工作參考電源的電子電路而言，此偏移量即會(huì)使其輸出特性變差。
[0004]在此情形下，一般設(shè)計(jì)者常用的電路設(shè)計(jì)手段是通過設(shè)計(jì)額外的補(bǔ)償電路來對帶差參考電路的運(yùn)作進(jìn)行補(bǔ)償，藉以進(jìn)一步提高基準(zhǔn)參考電壓的精確度。但如此一來，設(shè)計(jì)者勢必需要耗費(fèi)額外的心力來針對補(bǔ)償電路的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。另外，如何將補(bǔ)償電路及帶差參考電路整合在一起，在電路設(shè)計(jì)及布局上又是另一個(gè)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種參考電源產(chǎn)生電路及應(yīng)用其的電子電路，其可在不需增設(shè)額外的補(bǔ)償電路的前提下，有效地降低輸出的基準(zhǔn)參考電壓的偏移量。
[0006]本發(fā)明的參考電源產(chǎn)生電路包括第一帶差參考電路以及第二帶差參考電路。第一帶差參考電路(bandgap reference circuit)以電源電壓為偏壓電源來產(chǎn)生第一參考電壓，其中第一參考電壓具有第一偏移量。第二帶差參考電路與第一帶差參考電路相互串接，并接收第一帶差參考電路所產(chǎn)生的第一參考電壓。第二帶差參考電路以第一參考電壓為偏壓電源來產(chǎn)生基準(zhǔn)參考電壓?；鶞?zhǔn)參考電壓具有第二偏移量，且第二偏移量小于第一偏移量。
[0007]在本發(fā)明一實(shí)施例中，參考電源產(chǎn)生電路還包括至少一個(gè)補(bǔ)償電路。所述補(bǔ)償電路用以對第一帶差參考電路進(jìn)行一階或多階補(bǔ)償，藉以同時(shí)降低第一偏移量與第二偏移量。
[0008]在本發(fā)明一實(shí)施例中，參考電源產(chǎn)生電路還包括電流產(chǎn)生電路。電流產(chǎn)生電路耦接第二帶差參考電路，并且以基準(zhǔn)參考電壓為偏壓電源來產(chǎn)生基準(zhǔn)參考電流。
[0009]在本發(fā)明一實(shí)施例中，第一帶差參考電路與第二帶差參考電路具有相同的電路組態(tài)。
[0010]在本發(fā)明一實(shí)施例中，第一帶差參考電路與第二帶差參考電路具有不同的電路組態(tài)。
[0011]本發(fā)明的參考電源產(chǎn)生電路包括N級(jí)相互串接的帶差參考電路。每一級(jí)帶差參考電路分別以前一級(jí)帶差參考電路的輸出為偏壓電源來產(chǎn)生參考電壓。第一級(jí)帶差參考電路以電源電壓為偏壓電源，且N為大于或等于2的正整數(shù)。每一級(jí)帶差參考電路所產(chǎn)生的參考電壓具有偏移量，且每一級(jí)帶差參考電路的參考電壓的偏移量分別小于前一級(jí)帶差參考電路的參考電壓的偏移量。
[0012]在本發(fā)明一實(shí)施例中，N級(jí)帶差參考電路具有相同的電路組態(tài)。
[0013]在本發(fā)明一實(shí)施例中，N級(jí)帶差參考電路至少其中之一與其余帶差參考電路具有不同的電路組態(tài)。
[0014]本發(fā)明的電子電路包括參考電源產(chǎn)生電路以及功能電路。參考電源產(chǎn)生電路包括第一帶差參考電路、第二帶差參考電路以及電流產(chǎn)生電路。第一帶差參考電路以電源電壓為偏壓電源來產(chǎn)生第一參考電壓，其中第一參考電壓具有第一偏移量。第二帶差參考電路與第一帶差參考電路相互串接，并接收第一帶差參考電路所產(chǎn)生的第一參考電壓。第二帶差參考電路以第一參考電壓為偏壓電源來產(chǎn)生基準(zhǔn)參考電壓，其中基準(zhǔn)參考電壓具有第二偏移量，并且第二偏移量小于第一偏移量。電流產(chǎn)生電路耦接第二帶差參考電路，并且以基準(zhǔn)參考電壓為偏壓電源來產(chǎn)生基準(zhǔn)參考電流。功能電路耦接參考電源產(chǎn)生電路，并用以依據(jù)基準(zhǔn)參考電壓與基準(zhǔn)參考電流至少其中一者作為一工作參考電源。
[0015]在本發(fā)明一實(shí)施例中，功能電路為振蕩電路(oscillating circuit)、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(analog-to-digital convers1n circuit, ADC)、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(digital-to-analogconvers1n circuit, DAC)、低壓降線性穩(wěn)壓電路(low drop-out voltage regulator,LD0)、低偏移放大電路(low drift amplifier)以及溫度傳感電路(temperature sensor)或是其他類比電路其中之一者。
[0016]基于上述，本發(fā)明實(shí)施例提出一種參考電源產(chǎn)生電路及應(yīng)用其的電子電路。所述參考電源產(chǎn)生電路可通過級(jí)聯(lián)的串接至少兩級(jí)帶差參考電路的配置方式，藉以逐級(jí)地抑制各級(jí)帶差參考電路的輸出與制程-電源-溫度特性之間的相關(guān)性，從而產(chǎn)生高精確度、低噪聲且不受制程變異影響的基準(zhǔn)參考電壓/基準(zhǔn)參考電流?；?，應(yīng)用所述參考電源產(chǎn)生電路作為參考電源的電子電路可受惠于精確的基準(zhǔn)參考電壓/基準(zhǔn)參考電流而同時(shí)具有良好的輸出特性。
[0017]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的參考電源產(chǎn)生電路的功能模塊示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明另一實(shí)施例的參考電源產(chǎn)生電路的功能模塊示意圖；
[0020]圖3為本發(fā)明一實(shí)施例的參考電源產(chǎn)生電路的電路示意圖；
[0021]圖4為本發(fā)明另一實(shí)施例的參考電源產(chǎn)生電路的電路示意圖；
[0022]圖5為本發(fā)明一實(shí)施例的電子電路的功能模塊示意圖。
[0023]附圖標(biāo)記說明
[0024]50:電子電路；
[0025]100、200、300、400、500:參考電源產(chǎn)生電路；
[0026]110_1 ?110_N、210、220、310、320、410、420、510、520:帶差參考電路；
[0027]230、430、530:電流產(chǎn)生電路；
[0028]240:補(bǔ)償電路；
[0029]600:功能電路；
[0030]GND:接地立而；
[0031]IREF:基準(zhǔn)參考電流；
[0032]Ml:M0S 晶體管；
[0033]0P1、0P2:放大器；
[0034]Ql ?Q4:BJT 晶體管；
[0035]Rl ?R9:電阻；
[0036]Vl?Vn:參考電壓；
[0037]VCC:電源電壓；
[0038]VREF:基準(zhǔn)參考電壓。
【具體實(shí)施方式】
[0039]為了使本發(fā)明的內(nèi)容可以被更容易明了，以下特舉實(shí)施例做為本發(fā)明確實(shí)能夠據(jù)以實(shí)施的范例。另外，凡可能之處，在附圖及實(shí)施方式中使用相同標(biāo)號(hào)的元件/構(gòu)件/步驟，代表相同或類似部件。
[0040]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的參考電源產(chǎn)生電路的功能模塊示意圖。請參照圖1，參考電源產(chǎn)生電路100包括N級(jí)相互串接的帶差參考電路110_1?110_N，其中N為大于或等于2的正整數(shù)。在本實(shí)施例中，除第一級(jí)帶差參考電路110_1是以電源電壓VCC為偏壓電源來產(chǎn)生參考電壓Vl外，其余每一級(jí)帶差參考電路110_2?110_N會(huì)分別以前一級(jí)帶差參考電路110_1?110_N的輸出為偏壓電源，藉以產(chǎn)生對應(yīng)的參考電壓V2?Vn。此外，最后一級(jí)帶差參考電路110_N所產(chǎn)生的參考電壓Vn是作為一基準(zhǔn)參考電壓VREF而可提供給其他的外部電路(未繪示)使用。
[0041]舉例來說，第二級(jí)帶差參考電路110_2會(huì)以第一級(jí)帶差參考電路110_1所產(chǎn)生的參考電壓Vl為偏壓電源，并據(jù)以產(chǎn)生參考電壓V2，第三級(jí)帶差參考電路110_3會(huì)以第二級(jí)帶差參考電路110_2所產(chǎn)生的參考電壓V2為偏壓電源，并據(jù)以產(chǎn)生參考電壓V3，以此類推直至第N級(jí)帶差參考電路110_N產(chǎn)生參考電壓Vn。
[0042]具體而言,雖然每一級(jí)的帶差參考電路110_1?110_N本身皆具有抵消溫度系數(shù)的作用，但受限于元件的非理想特性以及制程偏差，單一級(jí)的帶差參考電路110_1?110_N所產(chǎn)生的參考電壓Vn仍會(huì)受到制程-電源-溫度(process-voltage-temperature, PVT)特性的影響，而