TW577190B

Internal power supply for an integrated circuit having a temperature compensated reference voltage generator

Abstract

The present invention provides a temperature-compensating reference voltage generator, including a temperature-compensating voltage divider, or variable voltage generator, for dividing an input reference voltage in order to generate a temperature-compensated output voltage. Preferably included, are a first differential amplifier for amplifying a voltage difference between a first reference voltage and a first feedback voltage in order to output an internal reference voltage, a first voltage divider for generating and outputting a first feedback voltage in response to the temperature-compensated voltage, the first voltage divider further including, two resistive elements for controlling a magnitude of reference voltage. In an embodiment of the present invention, operation of MOS transistors in a weak inversion region compensates for changes in temperature, thereby generating a temperature-independent voltage reference, and thus a temperature-independent power supply voltage, thereby reducing fluctuations in performance of semiconductor devices caused by variations in temperature.

TW577190B, drawing sheet 1
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Term

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26 claims: 26 independent, 0 dependent

  1. 1
    一種在一半導體內之內部參考電壓產生器,包含:一用於產生一溫度補償之電壓之溫度補償可變電壓產生器;一用於對一連接性耦合至第一差動放大器之第一輸入之第一參考電壓與一連接性耦合至第一差動放大器之第二輸入之第一反饋電壓之間之一電壓差予以放大以便輸入一內部參考電壓之第一差動放大器;一用於響應溫度補償之電壓以產生及輸出一第一反饋電壓之第一分壓器,該第一分壓器進一步包括:一在該第一差動放大器之一輸出端子與第二輸入端子之間連接性耦合之第一電阻性元件;及一在該第一差動放大器之第二輸入端子與一第二參考電壓之間連接性耦合之第二電阻性元件;及且其中第一反饋電壓係視溫度補償電壓之大小而定。
  2. 2
    如申請專利範圍第1項之內部參考電壓產生器,其中第一電阻性元件之一阻抗值為動態變動之阻抗值。
  3. 3
    如申請專利範圍第1項之內部參考電壓產生器,其中第一電阻性元件包含一電晶體;及一連接性耦合至溫度補償之電壓之電晶體控制端子。
  4. 4
    如申請專利範圍第1項之內部參考電壓產生器,其中第二電阻性元件之阻抗值為動態變動之阻抗值。
  5. 5
    如申請專利範圍第1項之內部參考電壓產生器,其中第二電阻性元件包含一電晶體;及一連接性耦合至溫度補償之電壓之電晶體控制端子。
  6. 6
    如申請專利範圍第1項之內部參考電壓產生器,其中溫度補償可變電壓產生器進一步包含:一用於對一連接性耦合至一第二差動放大器之一第一輸入端子之第三參考電壓與連接性耦合至第二差動放大器之一第二輸入端子之第二回饋電壓之間之一電壓差予以放大以便輸出一輸出電壓之第二差動放大器;一用於產生第二反饋電壓之第二分壓器進一步包含:一連接性耦合至第二差動放大器之一輸出端子與第二差動放大器之第二輸入端子之間之第三電阻元件;一連接性耦合至第二差動放大器之一輸出端子與第二差動放大器之第二輸入端子之間之第四電阻性元件;及一用於將來自第二差動放大器之輸出電壓產生溫度補償之電壓之可變電壓產生器。
  7. 7
    如申請專利範圍第6項之內部參考電壓產生器,其中第三參考電壓與第一參考電壓相等。
  8. 8
    如申請專利範圍第6項之內部參考電壓產生器,其中第二參考電壓為接地電壓。
  9. 9
    如申請專利範圍第6項之內部參考電壓產生器,其中第三及第四電阻性元件包含電晶體。
  10. 10
    如申請專利範圍第6項之內部參考電壓產生器,其中溫度補償可變電壓產生器包含:一第一電晶體,輸出電壓加至第一電晶體之一第一端子,及第一電晶體之一閘極連接至第一電晶體之一第二端子; 一第二電晶體,第二電晶體之一第一端子連接至第一電晶體之第二端子,及第二電晶體之一第二端子及一閘極二者連接至為一輸出溫度補償之電壓之輸出節點;及一第三電晶體,第三電晶體之一第一端子連接至輸出節點,第三參考電壓加至第三電晶體之一閘極,及第二參考電壓加至第三電晶體之源極。
  11. 11
    如申請專利範圍第6項之內部參考電壓產生器,其中第一及第二電晶體為PMOS電晶體及第三電晶體作為一NMOS電晶體。
  12. 12
    如申請專利範圍第11項之內部參考電壓產生器,其中第一及第二電晶體作為在一弱反轉區域內操作內及第三電晶體在一強反轉區域內操作。
  13. 13
    一種溫度補償參考電壓產生器,包含一用於除以一輸入參考電壓以便在分壓器之一輸出節點上產生一溫度補償之輸出電壓之溫度補償分壓器。
  14. 14
    如申請專利範圍第13項之溫度補償參考電壓產生器,其中溫度補償分壓器包含:至少一具有一顯示一正溫度係數之第一輸出阻抗之第一電子元件;及至少一具有一顯示一負溫度係數之第二輸出阻抗之第二電子元件;第一及第二電子元件合併成使得在溫度補償之輸出電壓上之一變化為溫度上變化之函數。
  15. 15
    如申請專利範圍第14項之溫度補償參考電壓產生器,其 中第一電子元件為一PMOS電晶體及第二電子元件為一NMOS電晶體。
  16. 16
    如申請專利範圍第15項之溫度補償參考電壓產生器,其中PMOS電晶體在一弱反轉區域內操作及NMOS電晶體在一強反轉區域內操作。
  17. 17
    如申請專利範圍第14項之溫度補償參考電壓產生器,其中在溫度補償之輸出電壓上之變化為直接比例於溫度上之一變化。
  18. 18
    如申請專利範圍第14項之溫度補償參考電壓產生器,其中在溫度補償之輸出電壓上之變化為反比於溫度上一變化。
  19. 19
    一種溫度補償電源供應器,包含:一溫度補償之參考電壓,其係產生自至少二參考電壓;及一自一輸出電壓由溫度補償之參考電壓所控制而用於產生一輸出電壓之調整元件;藉此在溫度增加時輸出電壓上升及在溫度減低時輸出電壓下降。
  20. 20
    如申請專利範圍第19項之溫度補償電源供應器,其中至少二個參考電壓之一個為一溫度補償之參考電壓。
  21. 21
    如申請專利範圍第20項之溫度補償電源供應器,其中溫度補償之參考電壓為由使用至少一電晶體在一弱反轉區域內操作及使用至少一電晶體在一強反轉區域內操作所產生。
  22. 22
    如申請專利範圍第19項之溫度補償電源供應器,其中二個參考電壓為約相同或相同。
  23. 23
    一種溫度補償電源供應器,包含:一來自至少二個參考電壓而產生之溫度補償之參考電壓;及一用於來自一由溫度補償之參考電壓所控之輸入電壓而產生一輸出電壓之調整元件;藉此在溫度增加時輸出電壓下降及溫度減低時輸出電壓上升。
  24. 24
    如申請專利範圍第23項之溫度補償電源供應器,其中至少二個參考電壓之一個為一溫度補償之參考電壓。
  25. 25
    如申請專利範圍第24項之溫度補償電源供應器,其中溫度補償之參考電壓為由使用至少一個電晶體在一弱反轉區域內操作及由使用至少一個電晶體在一強反轉區域內操作而產生者。
  26. 26
    如申請專利範圍第23項之溫度補償電源供應器,其中二個參考電壓為約相同或相同。
Independent claims26