補償基準(zhǔn)電壓的溫度變化的電路、溫度補償電路與基準(zhǔn)電壓溫度補償電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型一般地涉及電子設(shè)備，并且具體地，涉及其半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)和形成半導(dǎo)體器件的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]過去，半導(dǎo)體工業(yè)使用各種方法和結(jié)構(gòu)形成電壓基準(zhǔn)電路。電壓基準(zhǔn)電路一般用于提供其它電路諸如比較電路所使用的穩(wěn)定的基準(zhǔn)電壓。一種通常使用的形成電壓基準(zhǔn)電路的設(shè)計技術(shù)使用帶隙基準(zhǔn)作為電壓基準(zhǔn)電路的一部分?，F(xiàn)有技術(shù)的電壓基準(zhǔn)電路的一個設(shè)計參數(shù)是減小基準(zhǔn)電壓的由于溫度變化而產(chǎn)生的變化。2010年4月6日頒發(fā)給RyoichiAnzai 的標(biāo)題為“Temperature Compensating Circuit” 的美國專利 N0.7, 692, 476 中公開了現(xiàn)有技術(shù)的包括溫度補償?shù)碾妷夯鶞?zhǔn)電路的一個例子。然而，這種現(xiàn)有技術(shù)的電壓基準(zhǔn)電路不提供在擴展的溫度范圍之上的足夠的溫度穩(wěn)定性。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]因此，得到具有改進的溫度補償?shù)碾妷夯鶞?zhǔn)電路是有利的。所述結(jié)構(gòu)和方法的實現(xiàn)具有成本效益更加有利。
[0004]一個實施例提供了一種被配置為補償基準(zhǔn)電壓的溫度變化的電路，其特征在于包括:具有輸出的電壓基準(zhǔn)產(chǎn)生器，其中所述電壓基準(zhǔn)產(chǎn)生器被配置為在輸出處傳遞隨著溫度而改變的基準(zhǔn)電壓；耦連到所述電壓基準(zhǔn)產(chǎn)生器的輸出的第一阻抗網(wǎng)絡(luò)，其中所述第一阻抗網(wǎng)絡(luò)包括具有第一溫度系數(shù)的第一阻抗元件；耦連到所述電壓基準(zhǔn)產(chǎn)生器的輸出的第二阻抗網(wǎng)絡(luò)，其中所述第二阻抗網(wǎng)絡(luò)包括具有第二溫度系數(shù)的第二阻抗元件，所述第二溫度系數(shù)不同于所述第一溫度系數(shù)；具有第一輸入、第二輸入和輸出的第一跨導(dǎo)電路，所述第一輸入耦連到所述第一阻抗元件，并且所述第二輸入耦連到所述第二阻抗元件；以及耦連到所述第一跨導(dǎo)電路的輸出的負載，其中所述跨導(dǎo)電路和所述負載協(xié)作以便產(chǎn)生補償溫度變化的輸出電壓。
[0005]上述被配置為補償基準(zhǔn)電壓的溫度變化的電路的一個實施例中，其中所述第一跨導(dǎo)電路包括:具有第一端子和第二端子的電流鏡；具有控制電極和第一與第二載流電極的第一晶體管，所述第一晶體管的第一載流電極耦連到所述電流鏡的第一端子；具有控制電極和第一與第二載流電極的第二晶體管，所述第二晶體管的第一載流電極耦連到所述電流鏡的第一端子；具有反相輸入、非反相輸入和輸出的第一放大器，所述第一放大器的輸出親連到所述第一晶體管的控制電極；具有反相輸入、非反相輸入和輸出的第二放大器，所述第二放大器的輸出耦連到所述第二晶體管的控制電極；耦連到所述第一晶體管的第二載流電極的第一電流源；以及耦連到所述第二晶體管的第二載流電極的第二電流源。
[0006]上述被配置為補償基準(zhǔn)電壓的溫度變化的電路的一個實施例中，還包括:耦連在所述第一晶體管的第二載流電極和所述第二晶體管的第二載流電極之間的電阻器。
[0007]上述被配置為補償基準(zhǔn)電壓的溫度變化的電路的一個實施例中，其中所述第一放大器的非反相輸入耦連到所述第一阻抗元件。
[0008]上述被配置為補償基準(zhǔn)電壓的溫度變化的電路的一個實施例中，其中所述第二放大器的非反相輸入耦連到所述第二阻抗元件。
[0009]上述被配置為補償基準(zhǔn)電壓的溫度變化的電路的一個實施例中，還包括:具有控制電極和第一與第二載流電極的第三晶體管，所述第三晶體管的第一載流電極耦連到所述電流鏡的第二端子；以及具有控制電極和第一與第二載流電極的第四晶體管，所述第四晶體管的控制電極耦連到所述電流鏡的第二端子，并且耦連到所述第三晶體管的控制電極，并且所述第四晶體管的第二載流電極耦連到所述第三晶體管的第二載流電極，其中所述第四晶體管的第一載流電極作為所述第一跨導(dǎo)電路的輸出。
[0010]上述被配置為補償基準(zhǔn)電壓的溫度變化的電路的一個實施例中，還包括:具有陽極和陰極的第一二極管，所述第一二極管的陽極耦連到所述第一跨導(dǎo)電路的輸出，并且所述第一二極管的陰極耦連到所述負載。
[0011]上述被配置為補償基準(zhǔn)電壓的溫度變化的電路的一個實施例中，還包括:具有反相輸入、非反相輸入和輸出的第二跨導(dǎo)電路，所述第二跨導(dǎo)電路的輸出耦連到所述第一二極管的陰極，并且耦連到所述負載，所述第二跨導(dǎo)電路的非反相輸入耦連到所述第一跨導(dǎo)電路的反相輸入，并且所述第二跨導(dǎo)電路的反相輸入耦連到所述第一跨導(dǎo)電路的非反相輸入。
[0012]上述被配置為補償基準(zhǔn)電壓的溫度變化的電路的一個實施例中，還包括:具有陽極和陰極的第二二極管，所述第二二極管的陽極耦連到所述第二跨導(dǎo)電路的輸出，并且所述第二二極管的陰極耦連到所述負載。
[0013]上述被配置為補償基準(zhǔn)電壓的溫度變化的電路的一個實施例中，還包括:具有非反相輸入、反相輸入和輸出的第三跨導(dǎo)電路，所述第三跨導(dǎo)電路的輸出耦連到所述第一和第二二極管的陰極，并且耦連到所述負載，所述第三跨導(dǎo)電路的非反相輸入耦連到所述第一跨導(dǎo)電路的非反相輸入，并且耦連到所述第二跨導(dǎo)電路的反相輸入，并且所述第三跨導(dǎo)電路的反相輸入耦連到所述第二跨導(dǎo)電路的非反相輸入，并且耦連到所述第一跨導(dǎo)電路的反相輸入。
[0014]上述被配置為補償基準(zhǔn)電壓的溫度變化的電路的一個實施例中，其中所述第一阻抗網(wǎng)絡(luò)包括第三阻抗元件，所述第三阻抗元件在第一節(jié)點處耦連到所述第二阻抗元件，并且其中所述第二阻抗網(wǎng)絡(luò)包括在第二節(jié)點處耦連到所述第二阻抗元件的第四阻抗元件，并且其中所述第一節(jié)點耦連到所述第一跨導(dǎo)電路的非反相輸入，并且所述第二節(jié)點耦連到所述第一跨導(dǎo)電路的反相輸入。
[0015]上述被配置為補償基準(zhǔn)電壓的溫度變化的電路的一個實施例中，其中所述第一節(jié)點和所述第二節(jié)點被配置為形成所述第一跨導(dǎo)電路的差分輸入。
[0016]上述被配置為補償基準(zhǔn)電壓的溫度變化的電路的一個實施例中，其中所述第一跨導(dǎo)電路具有非線性的跨導(dǎo)參數(shù)。
[0017]上述被配置為補償基準(zhǔn)電壓的溫度變化的電路的一個實施例中，其中所述第一阻抗元件包括:具有基極端子、集電極端子和發(fā)射極端子的第一雙極晶體管，所述第一晶體管的基極端子耦連到所述電壓基準(zhǔn)產(chǎn)生器的輸出；耦連在所述集電極端子和第一工作電勢源之間的第一電阻；耦連在所述發(fā)射極端子和第二工作電勢源之間的第二電阻；具有第一和第二端子的第三電阻，所述第三電阻的第一端子耦連到所述電壓基準(zhǔn)產(chǎn)生器的輸出；具有第一和第二端子的第四電阻，所述第四電阻的第一端子耦連到所述第三電阻的第二端子，并且所述第四電阻的第二端子耦連為接收所述第二工作電勢源；以及具有第一和第二端子的第五電阻，所述第五電阻的第一端子耦連到所述第一雙極晶體管的發(fā)射極端子，并且所述第五電阻的第二端子耦連到所述第三電阻的第二端子，并且耦連到所述第四電阻的第一端子。
[0018]另一個實施例提供了一種補償基準(zhǔn)電壓的溫度變化的溫度補償電路，其特征在于包括:耦連為接收基準(zhǔn)電壓的第一阻抗分支；耦連為接收所述基準(zhǔn)電壓的第二阻抗分支；以及具有第一輸入、第二輸入和輸出的跨導(dǎo)產(chǎn)生電路，所述第一輸入耦連到所述第一阻抗分支，并且所述第二輸入耦連到所述第二阻抗分支。
[0019]上述溫度補償電路的一個實施例中，其中所述跨導(dǎo)產(chǎn)生電路的輸入是差分輸入，并且所述跨導(dǎo)產(chǎn)生電路的輸出是單端輸出。
[0020]上述溫度補償電路的一個實施例中，其中所述第一阻抗分支包括:具有第一和第二端子的第一阻抗元件，所述第一阻抗元件的第一端子耦連到電壓基準(zhǔn)產(chǎn)生器電路的輸出；具有第一和第二端子的第二阻抗元件，所述第二阻抗元件的第一端子耦連到所述第一阻抗元件的第二端子以便形成第一節(jié)點，并且所述第二阻抗元件的第二端子耦連為接收第一電勢源，所述第一節(jié)點耦連到所述跨導(dǎo)產(chǎn)生電路的第一輸入；以及其中所述第二阻抗分支包括:具有第一和第二端子的第三阻抗元件，所述第三阻抗元件的第一端子耦連到電壓基準(zhǔn)產(chǎn)生器電路的輸出；以及具有第一和第二端子的第四阻抗元件，所述第四阻抗元件的第一端子耦連到所述第三阻抗元件的第二端子以便形成第二節(jié)點，并且所述第四阻抗元件的第二端子耦連為接收第二電勢源，所述第二節(jié)點耦連到所述跨導(dǎo)產(chǎn)生電路的第二輸入。
[0021 ] 上述溫度補償電路的一個實施例中，其中所述第一電勢源和所述第二電勢源是相同的電勢源。
[0022]上述溫度補償電路的一個實施例中，其中所述第一阻抗元件是第一電阻器，所述第二阻抗元件是第二電阻器，所述第三阻抗元件是第三電阻器，并且所述第四阻抗元件是第四電阻器。
[0023]上述溫度補償電路的一個實施例中，其中所述第一阻抗元件包括:具有控制端子、第一載流端子和第二載流端子的晶體管，所述控制端子耦連到電壓基準(zhǔn)產(chǎn)生器電路的輸出，并且所述第一載流端子耦連為接收第三電勢源；以及其中所述第二阻抗元件包括具有耦連到所述晶體管的第一載流端子的第一端子的第一電阻器。
[0024]上述溫度補償電路的一個實施例中，其中所述第三阻抗元件包括:具有第一端子和第二端子的第二電阻器，所述第二電阻器的第一端子耦連到電壓基準(zhǔn)產(chǎn)生器電路的輸出；以及具有第一端子和第二端子的第三電阻器，所述第三電阻器的第一端子耦連到所述第二電阻器的第二端子，并且所述第三電阻器的第二端子耦連為接收所述第二電勢源。
[0025]上述溫度補償電路的一個實施例中，其中所述第一阻抗元件包括:具有控制端子、第一載流端子和第二載流端子的晶體管，所述控制端子耦連到電壓基準(zhǔn)產(chǎn)生器電路的輸出，并且所述第一載流端子耦連為接收第三電勢源；以及其中所述第二阻抗元件包括具有耦連到所述晶體管的第一載流端子的第一端子的電流源。
[0026]上述溫度補償電路的一個實施例中，其中所述第三阻抗元件包括:具有第一端子和第二端子的第一電阻器，所述第一電阻器的第一端子耦連到電壓基準(zhǔn)產(chǎn)生器電路的輸出；以及具有第一端子和第二端子的第二電阻器，所述第二電阻器的第一端子耦連到所述第一電阻器的第二端子，并且所述第二電阻器的第二端子耦連為接收所述第二電勢源。
[0027]上述溫度補償電路的一個實施例中，其中所述第一阻抗分支包括具有溫度系數(shù)的第一阻抗元件，并且所述第二阻抗分支包括具有溫度系數(shù)的第二阻抗元件，其中所述第一阻抗元件的溫度系數(shù)不同于所述第二阻抗元件的溫度系數(shù)。
[0028]再一個實施例提供了一種基準(zhǔn)電壓溫度補償電路，其特征在于包括:具有輸出的基準(zhǔn)單元；具有第一端子和第二端子的第一阻抗元件，所述第一阻抗元件的第一端子耦連到所述基準(zhǔn)單元的輸出；具有第一端子和第二端子的第二阻抗元件，所述第二阻抗元件的第一端子耦連到所述基準(zhǔn)單元的輸出；以及具有第一輸入、第二輸入和輸出的轉(zhuǎn)換電路，其中所述轉(zhuǎn)換電路將其輸入處的電壓轉(zhuǎn)換為出現(xiàn)在其輸出處的電流，并且其中所述轉(zhuǎn)換電路的第一輸入耦連到所述第一阻抗元件的第二端子，并且所述轉(zhuǎn)換電路的第二輸入耦連到所述第二阻抗元件的第二端子。
[0029]本實用新型的技術(shù)方案因而解決了至少一個技術(shù)問題并取得了相應(yīng)的有益技術(shù)效果。
【附圖說明】
[0030]通過結(jié)合附圖閱讀下面的詳細說明，將更好地理解本實用新型，其中類似的參考符號指示類似的元件，并且其中:
[0031]圖1是根據(jù)本實用新型的實施例的包括耦連到基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生器的補償電路的半導(dǎo)體構(gòu)件的方框圖；
[0032]部分附圖標(biāo)記說明:
[0033]12:基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生器電路
[0034]16:補