參考電流產生電路制造技術

一種參考電流產生電路，其并非直接利用依據能隙電壓所產生的電流來做為參考電流，而是依據能隙電壓所產生的電流來調整輸出的參考電流，在不需利用外接電阻的情形下產生參考電流，進而有效降低生產成本。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術是有關于一種參考電流產生技術，且特別是有關于一種適用于芯片內部的參考電流產生電路。
技術介紹
圖I所示為傳統電流源電路的示意圖。請參照圖1，傳統的電流源電路100包括一能隙電壓產生器102、一運算放大器104、一外接電阻Rext、N型晶體管Ml以及P型晶體管Ql Q3。其中運算放大器104的正輸入端耦接能隙電壓產生器102，負輸入端耦接N型晶體管Ml的源極，運算放大器104的輸出端則耦接N型晶體管Ml的柵極。外接電阻Rext耦接于N型晶體管Ml的源極與接地之間。另外，P型晶體管Ql的柵極與漏極相互耦接，且P型晶體管Ql的漏極耦接N型晶體管Ml的漏極，而P型晶體管Ql的源極耦接一電源電壓VDD0另外，P型晶體管Q2、Q3的柵極耦接至P型晶體管Ql的柵極，P型晶體管Q2、Q3的源·極則耦接電源電壓VDD。如圖I所示，以往要在芯片內部產生一個與溫度、工藝及參考電壓無關的參考電流，是利用能隙電壓產生器102產生一精準的參考電壓VBG之后，再透過運算放大器104利用負回授的方式將此電壓復制在芯片的外接電阻Rext，以在P型晶體管Ql的通道產生所需的參考電流，而P型晶體管Q2、Q3則用以復制流經P型晶體管Ql的參考電流，并于其漏極輸出所復制的參考電流。已知技術的參考電流雖可產生精確的參考電流，但需增加芯片的外接腳位，且外接電阻Rext必定耗費大量空間，如此將增加生產成本，非常不符合經濟效益。
技術實現思路
本專利技術提出一種參考電流產生電路，包括一參考電壓產生單元、一操作電流產生單兀、一比較模塊、一調整模塊以及一第一輸出級。其中參考電壓產生單兀用以產生一參考電壓以及一比較電壓。操作電流產生單元用以接收參考電壓后產生一第一操作電流與一第二操作電流。比較模塊用以根據接收參考電壓、第一操作電流以及第二操作電流產生一輸出電壓，并使輸出電壓與比較電壓進行比較，產生一比較信號輸出。調整模塊用以接收比較信號后，產生一第一致能信號與一調整電流。第一輸出級用以接收調整電流、第一致能信號與第二操作電流后，輸出一第一參考電流。基于上述，本專利技術利用并非直接利用依據能隙電壓所產生的電流來做為參考電流，而是利用比較模塊、調整模塊以及輸出級來依據操作電流(其為依據能隙電壓所產生)進行調整參考電流的調整，而在不需利用外接電阻的情形下來產生參考電流，進而有效降低生產成本。附圖說明圖I所示為傳統電流源電路的示意圖。圖2所示為本專利技術第一實施例的參考電流產生電路的示意圖。圖3所示為圖2實施例的參考電流產生電路的詳細電路圖。圖4所示為圖3實施例中部份信號的波形示意圖。圖5所示為本專利技術第二實施例的參考電流產生電路的示意圖。圖6所示為本專利技術第二實施例的操作電流產生電路的示意圖。圖7所示為本專利技術第三實施例的參考電流產生電路的示意圖。圖8所示為本專利技術第四實施例的參考電流產生電路的示意圖。圖9所示為圖7實施例的參考電流產生電路的部份信號波形示意圖。具體實施例方式圖2所示為本專利技術一實施例的參考電流產生電路的示意圖。請參照圖2,參考電流產生電路200包括一參考電壓產生單元202、一操作電流產生單元204、一比較模塊206、一調整模塊208以及一輸出級210。其中操作電流產生單元204耦接參考電壓產生單元202，比較模塊206耦接參考電壓產生單元202、操作電流產生單元204以及調整模塊208，輸出級210則耦接操作電流產生單元204與調整模塊208。參考電壓產生單元202用以產生一參考電壓Vb以及一比較電壓Vr，操作電流產生單元204用以接收參考電壓Vb后,產生一操作電流Iintl與一操作電流lint2,亦即操作電流產生單元204反應于參考電壓Vb而產生操作電流Iintl與操作電流lint2。比較模塊206用以根據接收的參考電壓Vb、操作電流Iintl以及操作電流lint2，產生一輸出電壓Vout (請參圖3所示，其為比較模塊206內部所產生的一電壓信號)，并使輸出電壓Vout與比較電壓Vr進行比較，以產生一比較信號SCI。進一步來說，比較模塊206更反應于一時脈信號CKB與一時脈信號CK而對輸出電壓Vout與比較電壓Vr進行比較，以輸出比較信號SCI。調整模塊208用以接收比較信號SCl而產生一致能信號ENl與一調整電流Irl。輸出級210則用以接收致能信號ENl與操作電流lint2以及一調整電流Irl后，輸出一參考電流lout。亦即輸出級210反應于致能信號ENl而輸出關聯于操作電流lint2與調整電流Irl的參考電流lout。如上所述，藉由調整比較電壓Vr的電壓值，即可改變調整模塊208所輸出的調整電流Irl，進而使輸出級210產生一精確的參考電流lout。如此一來，便可不需如已知技術的電流源電路般，利用外接電阻來調整參考電流，亦即可不需增加芯片的外接腳位，即可降低生產成本。圖3所示為圖2實施例的參考電流產生電路的詳細電路圖。請參照圖3，在本實施例中，參考電壓產生單元202可例如為一能隙電壓產生電路，而參考電壓Vb與比較電壓Vr可例如為依據能隙電壓而產生。比較模塊206包括一運算放大器302、一開關SW1、一開關SW2、一電阻R1、一電容元件304以及一比較器306。其中運算放大器302的正輸入端耦接參考電壓Vb，運算放大器302的負輸入端耦接開關SW2的一端，開關SW2的另一端則耦接操作電流產生單元204。開關SWl的一端耦接運算放大器302的負輸入端，另一端則耦接操作電流產生單元204。在本實施例中，開關SWl與開關分別由一 N型晶體管M2與一 N型晶體管M3所構成。其中N型晶體管M2的源極耦接運算放大器302的負輸入端，漏極耦接操作電流產生單元204，N型晶體管M2的柵極則接收時脈信號CKB。N型晶體管M3的源極耦接操作電流產生單元204，漏極耦接運算放大器302的負輸入端，N型晶體管M2的柵極則接收時脈信號CK。電阻Rl的一端耦接于開關SWl與操作電流產生單元204的共同接點，另一端則耦接運算放大器302的輸出端。值得注意的是，若本實施例的參考電流產生電路200應用在芯片內部的話，則電阻Rl可為芯片內部的電阻，而非外接的電阻。電容元件304耦接于運算放大器302的負輸入端與輸出端之間，在本實施例中電容兀件304為由一 P型低電壓晶體管LPl所構成，P型低電壓晶體管LPl的柵極耦接運算放大器302的輸出端，P型低電壓晶體管LPl的漏極、源極以及基底耦接運算放大器302的負輸入端。另外運算放大器302的輸出端更耦接比較器306的負輸入端，比較器306的正輸入端耦接比較電壓Vr，比較器306的輸出端則耦接調整模塊208。另外，調整模塊208包括一計數器308、一閂鎖單元310以及一可調式電流產生單元312。其中計數器308耦接比較模塊206與閂鎖單元310，可調式電流產生單元312耦接閂鎖單元310與輸出級210。在本實施例中，輸出級210為由一 N型晶體管M4所構成，其中·N型晶體管M4的源極耦接操作電流產生單元204，柵極接收致能信號ENl，漏極則用以輸出參考電流lout。圖4所示為圖3實施例中部份信號的波形示意圖。以下將配合圖3與圖4來說明參考電流產生電路300的作動。當時脈信號CKB為高電壓準位，而時脈信號CK為低電壓準位時，參考電流產生本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種參考電流產生電路，其特征在于，包括：參考電壓產生單元，用以產生參考電壓以及比較電壓；操作電流產生單元，用以接收上述參考電壓后產生第一操作電流與第二操作電流；比較模塊，用以根據接收上述參考電壓、上述第一操作電流以及上述第二操作電流產生輸出電壓，并使上述輸出電壓與上述比較電壓進行比較，產生比較信號輸出；調整模塊，用以接收上述比較信號后，產生第一致能信號與調整電流；以及第一輸出級，用以接收上述調整電流、上述第一致能信號與上述第二操作電流后，輸出第一參考電流。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：林有銓，
申請(專利權)人：祥碩科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：