一種溫度系數(shù)小的帶隙基準(zhǔn)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種帶溫度系數(shù)矯正的帶隙基準(zhǔn)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前帶隙基準(zhǔn)電路大多采用傳統(tǒng)的電壓型結(jié)構(gòu)，通過設(shè)計(jì)保證帶隙基準(zhǔn)輸出電壓隨溫度、工藝和電源電壓的變化在一定范圍之內(nèi)。其工作的基本原理如圖1所示，包括運(yùn)算放大器、三個二極管(D1、D2、D3)以及串接在兩個二極管(D2、D3)上的兩個電阻R2、R3，三個MOS管。通過一個正溫度系數(shù)電壓和一個負(fù)溫度系數(shù)電壓相加，進(jìn)而得到一個零溫度系數(shù)的電壓。
[0003]而在前端測試中，首先測量高溫下帶隙基準(zhǔn)的電壓值，根據(jù)測量值與目標(biāo)值之間的偏差，選取相應(yīng)的代碼調(diào)整高溫下輸出電壓值。調(diào)整代碼為激光熔絲輸出。
[0004]隨著工藝特征尺寸的減小和工藝流程復(fù)雜度的增加，帶隙電路輸出電壓值隨溫度的變化量會較大，而且在一張晶圓上，不同的芯片表現(xiàn)出的溫度特性也不同。如果還是用傳統(tǒng)的帶隙電路和傳統(tǒng)的前端調(diào)整trim方法，就會出現(xiàn)如圖2所示的問題。
[0005]圖2中線b代表的是理想情況下帶隙電路輸出電壓隨溫度變化的曲線。
[0006]線a的是設(shè)計(jì)仿真中帶隙輸出電壓隨溫度變化的目標(biāo)曲線;而線(:1-。2則是實(shí)際測試中帶隙輸出電壓隨溫度變化的曲線，呈正溫度系數(shù)。如果用傳統(tǒng)前端trim方法，則只能將高溫下輸出電壓調(diào)整到目標(biāo)值附近，而低溫情況下帶隙輸出的電壓仍然很低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離目標(biāo)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決上述問題，本實(shí)用新型提出了一種溫度系數(shù)小的帶隙基準(zhǔn)電路。
[0008]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案:
[0009]一種溫度系數(shù)小的帶隙基準(zhǔn)電路，包括運(yùn)算放大器、MOS管Ml、M0S管M2、M0S管M3、二極管Dl、二極管D2、二極管D3，分別串連在二極管D2上的電阻R2，三極管D3上的電阻R3，其特殊之處在于:還包括譯碼編碼電路，所述電阻R2為有可變電阻R20，所述電阻R3為有可變電阻R30，所述可變電阻R30的另一端與MOS管M3的漏端連接，所述可變電阻R20的另一端與MOS管M2的漏端連接，所述可變電阻R20和可變電阻R30的滑動端均與譯碼編碼電路的輸出端連接。
[0010]上述譯碼編碼電路的輸入端接高溫下的調(diào)整碼和低溫下的調(diào)整碼，所述譯碼編碼電路的輸出端輸出能夠調(diào)整可變電阻R20和可變電阻R30大小的控制信號。
[0011 ] 上述可變電阻R20和可變電阻R30的可調(diào)范圍相同。
[0012]上述高溫下的調(diào)整碼為高溫下將帶隙基準(zhǔn)電路的輸出電壓調(diào)整到目標(biāo)值的邏輯調(diào)整碼;所述低溫下的調(diào)整碼為低溫下將帶隙基準(zhǔn)電路的輸出電壓調(diào)整到目標(biāo)值的邏輯調(diào)整碼。
[0013]上述譯碼編碼電路是減法器。
[0014]上述高溫下的調(diào)整碼是在90°C時的調(diào)整碼，所述低溫下的調(diào)整碼是在_10°C時的調(diào)整碼。
[0015]本實(shí)用新型所具有的優(yōu)點(diǎn):
[0016]通過電路設(shè)計(jì)，很好的矯正了帶隙電路的溫度曲線，已達(dá)到帶隙輸出電壓隨溫度工藝穩(wěn)定，為DRAM芯片在較高的頻率下達(dá)到SPEC規(guī)定的核心性能參數(shù)奠定了很高的電壓基礎(chǔ)。
【附圖說明】
[0017]圖1為現(xiàn)有的帶隙基準(zhǔn)電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為基于現(xiàn)有的帶隙基準(zhǔn)電路的輸出電壓在高低溫下的變化曲線圖；
[0019]圖3為本實(shí)用新型的帶隙基準(zhǔn)電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]如圖3所示，一種溫度系數(shù)小的帶隙基準(zhǔn)電路，包括運(yùn)算放大器、MOS管Ml、M0S管M2、M0S管M3、二極管D1、二極管D2、二極管D3以及譯碼編碼電路，分別串連在二極管D2上的電阻R2，三極管D3上的電阻R3，電阻R2為有可變電阻R20，電阻R3為有可變電阻R30，可變電阻R30的另一端與MOS管M3的漏端連接，可變電阻R20的另一端與MOS管M2的漏端連接，可變電阻R20和可變電阻R30的滑動端均與譯碼編碼電路的輸出端連接。
[0021]首先在前端測試中，測量高溫下和低溫下的帶隙輸出電壓值，根據(jù)電壓值與目標(biāo)值之間的差值，得到高溫下的trim調(diào)整碼和低溫下的調(diào)整trim碼，再把這兩組調(diào)整trim碼送入一個譯碼編碼電路，通過其譯碼編碼輸出去控制帶隙電路中R3和R2電阻的值，進(jìn)而調(diào)整帶隙電路的溫度系數(shù)，從而保證帶隙高低溫下的電壓差在一定范圍之內(nèi)。
[0022]譯碼編碼電路的輸入是兩組邏輯調(diào)整trim碼，一組為高溫下將輸出電壓調(diào)整到目標(biāo)值的邏輯調(diào)整trim碼，另外一組是低溫下將輸出電壓調(diào)整到目標(biāo)值的邏輯調(diào)整trim碼，輸出是一組邏輯調(diào)整trim碼，送入R2&R3電阻上去調(diào)整R2/R3阻值，最終達(dá)到校正溫度曲線的目的。
[0023]實(shí)施例:
[0024]首先在前端測試中，分別測量90°C下和_10°C的帶隙輸出電壓值，根據(jù)電壓值與目標(biāo)值之間的差值，得到90°C下的調(diào)整trim碼和-10°C下的調(diào)整trim碼，再把這兩組調(diào)整trim碼送入一個譯碼編碼電路，通過其譯碼編碼輸出去控制帶隙電路中可調(diào)電路R30和R20電阻的值，進(jìn)而調(diào)整帶隙電路的溫度系數(shù)，從而保證帶隙高低溫下的電壓差在一定范圍之內(nèi)。譯碼編碼電路可以是簡單的減法器，也可以是一種算法電路。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種溫度系數(shù)小的帶隙基準(zhǔn)電路，包括運(yùn)算放大器、MOS管Ml、MOS管M2、M0S管M3、二極管Dl、二極管D2、二極管D3，分別串連在二極管D2上的電阻R2，三極管D3上的電阻R3，其特征在于:還包括譯碼編碼電路，所述電阻R2為有可變電阻R20，所述電阻R3為有可變電阻R30，所述可變電阻R30的另一端與MOS管M3的漏端連接，所述可變電阻R20的另一端與MOS管M2的漏端連接，所述可變電阻R20和可變電阻R30的滑動端均與譯碼編碼電路的輸出端連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度系數(shù)小的帶隙基準(zhǔn)電路，其特征在于:所述譯碼編碼電路的輸入端接高溫下的調(diào)整碼和低溫下的調(diào)整碼，所述譯碼編碼電路的輸出端輸出能夠調(diào)整可變電阻R20和可變電阻R30大小的控制信號。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的溫度系數(shù)小的帶隙基準(zhǔn)電路，其特征在于:所述可變電阻R20和可變電阻R30的可調(diào)范圍相同。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溫度系數(shù)小的帶隙基準(zhǔn)電路，其特征在于:所述高溫下的調(diào)整碼為高溫下將帶隙基準(zhǔn)電路的輸出電壓調(diào)整到目標(biāo)值的邏輯調(diào)整碼;所述低溫下的調(diào)整碼為低溫下將帶隙基準(zhǔn)電路的輸出電壓調(diào)整到目標(biāo)值的邏輯調(diào)整碼。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的溫度系數(shù)小的帶隙基準(zhǔn)電路，其特征在于:所述譯碼編碼電路是減法器。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的溫度系數(shù)小的帶隙基準(zhǔn)電路，其特征在于:所述高溫下的調(diào)整碼是在90°C時的調(diào)整碼，所述低溫下的調(diào)整碼是在_10°C時的調(diào)整碼。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種溫度系數(shù)小的帶隙基準(zhǔn)電路，包括運(yùn)算放大器、MOS管M1、MOS管M2、MOS管M3、二極管D1、二極管D2、二極管D3，分別串連在二極管D2上的電阻R2，三極管D3上的電阻R3，還包括譯碼編碼電路，所述電阻R2為有可變電阻R20，所述電阻R3為有可變電阻R30，所述可變電阻R30的另一端與MOS管M3的漏端連接，所述可變電阻R20的另一端與MOS管M2的漏端連接，所述可變電阻R20和可變電阻R30的滑動端均與譯碼編碼電路的輸出端連接。本實(shí)用新型通過測試方法與電路設(shè)計(jì)的結(jié)合，很好的矯正了帶隙電路的溫度曲線，已達(dá)到帶隙輸出電壓隨溫度工藝穩(wěn)定，為DRAM芯片在較高的頻率下達(dá)到SPEC規(guī)定的核心性能參數(shù)奠定了很高的電壓基礎(chǔ)。
【IPC分類】G05F1/567
【公開號】CN205176720
【申請?zhí)枴緾N201520912568
【發(fā)明人】亞歷山大
【申請人】西安紫光國芯半導(dǎo)體有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年11月16日