專利名稱：提供具有適應性溫度系數的參考信號產生器及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種參考信號產生器，具體地說，是一種提供具有適應性溫度系數的 參考信號產生器及方法。
背景技術：
圖1是傳統(tǒng)的降壓式電壓調節(jié)器，其包括上橋晶體管Ml經相節(jié)點12連接下橋晶 體管M2，控制芯片10提供控制信號UG及LG分別切換上橋晶體管Ml及下橋晶體管M2，以 控制電感電流IL對電容Co充電而產生輸出電壓Vout。為了避免電壓調節(jié)器損毀，因此電 壓調節(jié)器內會設置一些保護電路。以過電流保護為例，傳統(tǒng)的方法是以通過下橋晶體管M2 的電流來判斷是否過電流，一般都是檢測相節(jié)點12的相電壓VPH來確認通過下橋晶體管M2 的電流。為了判斷是否發(fā)生過電流，需要參考信號產生器提供參考信號與相電壓VPH做比 較，當相電壓VPH大于所述參考信號時，即表示發(fā)生過電流。從圖1可知，相電壓VPH = ILX RDS, 公式 1其中RDS為下橋晶體管M2的導通阻值。下橋晶體管M2本身具有溫度系數，因此 導通阻值RDS會隨溫度變化，所以實際上過電流保護發(fā)生時的電感電流IL常常受溫度的影 響而有所差異。雖然也可以針對參考信號設定溫度系數，但是過電流保護電路是在控制芯 片10中，而下橋晶體管M2是在控制芯片10的外部，所以熱梯度(heat gradient)不相等， 這使得參考信號的溫度系數難以設定。傳統(tǒng)的方法通常利用偏移來補償下橋晶體管M2的 溫度系數，然而復雜的偏移計算將增加額外工作量以及未知的系統(tǒng)設計。因此已知的針對參考信號設定溫度系數的裝置及偏移計算方法存在著上述種種 不便和問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的，在于提出一種提供具有適應性溫度系數的參考信號的參考信號產 生器。本發(fā)明的另一目的，在于提出一種提供具有適應性溫度系數的參考信號的方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術解決方案是一種提供具有適應性溫度系數的參考信號的參考信號產生器，其特征在于包括電壓源，提供一無關溫度變化且可變的第一電壓；以及壓降電路連接所述電壓源，提供具有第一溫度系數的第二電壓與所述第一電壓相 減以產生具有第二溫度系數的參考信號，所述第二溫度系數隨所述第一電壓改變。本發(fā)明的參考信號產生器還可以采用以下的技術措施來進一步實現(xiàn)。前述的參考信號產生器，其中所述電壓源包括可變的第一電阻；以及第二電阻，與所述第一電阻串聯(lián)以分壓無關溫度變化的第三電壓以產生所述第一 電壓。
前述的參考信號產生器，其中所述壓降電路包括BJT，所述BJT具有基極連接所述 電壓源以及射極提供所述參考信號，在所述BJT的基極及射極之間具有所述第二電壓。前述的參考信號產生器，其中所述壓降電路包括M0S，所述MOS具有閘極連接所述 電壓源以及源極提供所述參考信號，所述MOS的臨界電壓為所述第二電壓。前述的參考信號產生器，其中所述壓降電路包括二極管，所述二極管具有陽極連 接所述電壓源以及陰極提供所述參考信號，在所述二極管的陽極及陰極之間具有所述第二 電壓。一種提供具有適應性溫度系數的參考信號的方法，其特征在于包括下列步驟第一步驟提供一無關溫度變化且可變的第一電壓；第二步驟提供具有第一溫度系數的第二電壓；以及第三步驟將所述第一電壓減去所述第二電壓產生具有第二溫度系數的參考信 號，所述第二溫度系數隨所述第一電壓改變。采用上述技術方案后，本發(fā)明的提供具有適應性溫度系數的參考信號的參考信號 產生器及方法具有提供具有適應性溫度系數的參考信號的優(yōu)點。


圖1為已知的降壓式電壓調節(jié)器；圖2為本發(fā)明的實施例示意圖；圖3為參考信號產生器的第二實施例示意圖；以及圖4為參考信號產生器的第三實施例示意圖。圖中，10、控制芯片12、相節(jié)點20、參考信號產生器22、電壓源24、運算放大器26、 壓降電路28、BJT晶體管30、電壓對電壓轉換器32、電壓電流轉換器34、電流鏡36、比較器 38、MOS晶體管40、二極管。
具體實施例方式以下結合實施例及其附圖對本發(fā)明作更進一步說明?，F(xiàn)請參閱圖2，圖2為本發(fā)明的實施例示意圖。如圖所示，所述參考信號產生器20 包括電壓源22以及壓降電路沈。在電壓源22中，運算放大器M接成電壓追隨器將無關溫 度變化的電壓Vref施加至可變電阻Rl的一端，可變電阻Rl與電阻R2分壓電壓Vref產生 無關溫度變化的電壓VI0T。當可變電阻Rl的阻值變化時，電壓VIOT也將跟著改變。可變電 阻Rl的阻值可以藉熔絲或外部微調來改變。壓降電路沈包括雙極性接面晶體管(BJT) 28， 其具有集極連接電源電壓端Vcc、基極連接電壓源22以及射極耦接地端GND，提供至BJT 28 的基極的電壓VIOT在與BJT 28的基極及射極之間的電壓VBE相減后，于BJT 28的射極上 產生參考信號VTC。電壓VBE具有溫度系數TC1，因此參考信號VTC也具有溫度系數TC2。 根據參考信號VTC在兩個不同溫度Tl及T2的值VTC(Tl)及VTC(I^)可以求得溫度系數
TC2 = [VTC (T2) -VTC (Tl) ] /VTC (Tl)= |VI0T-VBE(T2)-[VIOT-VBE(Tl)]}/VIOT-VBE (Tl)= [VBE(T2)-VBE(Tl)]/VIOT-VBE(Tl)，公式 2其中VBE(Tl)及VBE(T2)各代表電壓VBE在溫度Tl及T2的值。在公式2中，VBE(Tl)及VBE(T2)均為定值，因此溫度系數TC2將隨電壓VIOT變化，換言之，藉由改變可 變電阻Rl的阻值可以調節(jié)電壓VTC的溫度系數TC2。電壓對電壓轉換器30將參考信號VTC 放大產生信號V0C。比較器36比較信號VOC及相電壓VPH以產生過電流保護信號0CP。在 電壓對電壓轉換器30中，電壓電流轉換器32將參考信號VTC轉換為電流Ia，電流鏡34鏡 射電流Ia產生電流Λ = NX Ia給電阻Rb以產生信號V0C。由圖2可知VOC = IbXRb = NXIaXRb= NX (VTC/Ra) XRb= NXVTCXRb/Ra。公式 3設定電阻Ra及Rb具有相同的溫度系數TC3，因此信號VOC與參考信號VTC具有相 同的溫度系數TC2。參考信號產生器20藉由調節(jié)電壓VIOT可以產生具有任何溫度系數的參考信號 VTC,因此可以針對個別下橋晶體管M2的溫度系數來調整用來做過電流保護的信號VOC之 溫度系數，進而補償溫度的影響，使得過電流保護發(fā)生時的電感電流值不受溫度的影響。參 考信號產生器20除了使用在過電流保護之外，也可以使用在其它需要產生任意溫度系數 的電壓或電流或是用以補償溫度產生無關溫度變化的信號的應用中。圖3為參考信號產生器20的另一實施例，其系將壓降電路沈中的BJT 28改為 MOS 38。在此實施例中，MOS 38具有汲極連接電源電壓端Vcc、閘極連接電壓源22以及源 極耦接地端GND，提供至M0S38的閘極的電壓VIOT在與MOS 38的臨界電壓VT相減后，于 MOS 38的源極上產生參考信號VTC，又MOS 38的臨界電壓VT具有溫度系數TCl，因此參考 信號VTC也具有溫度系數TC2。根據參考信號VTC在兩個不同溫度Tl及T2的值VTC(Tl) 及VTC (1 可以求得溫度系數 TC2 = [VTC (T2) -VTC (Tl) ] /VTC (Tl)= |VI0T-VT(T2)-[VIOT-VT (Tl)]}/VIOT-VT (Tl)= [VT(T2)-VT(Tl)]/VIOT-VT(Tl)，公式 4其中VT(Tl)及VT(I^)各代表臨界電壓VT在溫度Tl及T2的值。在公式4中， VT(Tl)及VT(D)均為定值，因此溫度系數TC2將隨電壓VIOT變化，換言之，藉由改變可變 電阻Rl的阻值可以調節(jié)電壓VTC的溫度系數TC2。圖4顯示參考信號產生器20的第三實施例，其系將壓降電路沈中的BJT 28改為 二極管40。在此實施例中，二極管40的陽極及陰極分別連接電壓源22及地端GND，在二極 管40的兩端之間具有順向電壓VD，提供至二極管40的陽極的電壓VIOT在與二極管40的 順向電壓VD相減后，于二極管的陰極上產生參考信號VTC，由于二極管40的順向電壓VD具 有溫度系數TCl，因此參考信號VTC也具有溫度系數TC2。如同前述，溫度系數TC2隨電壓 VIOT變化，藉由改變可變電阻Rl的阻值可以調節(jié)電壓VTC的溫度系數TC2。以上實施例僅供說明本發(fā)明之用，而非對本發(fā)明的限制，有關技術領域的技術人 員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變化。因此，所有等同 的技術方案也應該屬于本發(fā)明的范疇，應由各權利要求限定。
權利要求
1.一種提供具適應性溫度系數的參考信號產生器，其特征在于包括 電壓源，提供一無關溫度變化且可變的第一電壓；以及壓降電路連接所述電壓源，提供具有第一溫度系數的第二電壓與所述第一電壓相減以 產生具有第二溫度系數的參考信號，所述第二溫度系數隨所述第一電壓改變。
2.如權利要求1所述的參考信號產生器，其特征在于，所述電壓源包括 可變的第一電阻；以及第二電阻，與所述第一電阻串聯(lián)以分壓無關溫度變化的第三電壓以產生所述第一電壓。
3.如權利要求1所述的參考信號產生器，其特征在于，所述壓降電路包括BJT，所述BJT 具有基極連接所述電壓源以及射極提供所述參考信號，在所述BJT的基極及射極之間具有 所述第二電壓。
4.如權利要求1所述的參考信號產生器，其特征在于，所述壓降電路包括M0S，所述MOS 具有閘極連接所述電壓源以及源極提供所述參考信號，所述MOS的臨界電壓為所述第二電壓。
5.如權利要求1所述的參考信號產生器，其特征在于，所述壓降電路包括二極管，所述 二極管具有陽極連接所述電壓源以及陰極提供所述參考信號，在所述二極管的陽極及陰極 之間具有所述第二電壓。
6.一種提供具適應性溫度系數參考信號的方法，其特征在于包括下列步驟 第一步驟提供一無關溫度變化且可變的第一電壓；第二步驟提供具有第一溫度系數的第二電壓；以及第三步驟將所述第一電壓減去所述第二電壓產生具有第二溫度系數的參考信號，所 述第二溫度系數隨所述第一電壓改變。
全文摘要
一種提供具有適應性溫度系數的參考信號產生器及方法，其特征在于包括電壓源，提供一無關溫度變化且可變的第一電壓；以及壓降電路連接所述電壓源，提供具有第一溫度系數的第二電壓與所述第一電壓相減以產生具有第二溫度系數的參考信號，所述第二溫度系數隨所述第一電壓改變。本發(fā)明的提供具有適應性溫度系數的參考信號的參考信號產生器及方法具有提供具有適應性溫度系數的參考信號的優(yōu)點。
文檔編號H03L1/02GK102064822SQ20091022092
公開日2011年5月18日 申請日期2009年11月11日 優(yōu)先權日2009年11月11日
發(fā)明者呂紹鴻, 陳曜洲 申請人:立锜科技股份有限公司