專利名稱：利用低突波預(yù)調(diào)節(jié)來產(chǎn)生vptat和/或帶隙電壓的電路及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明諸實(shí)施例一般涉及產(chǎn)生與絕對(duì)溫度成比例的電壓(VPTAT)和/或帶隙電壓輸出(VGO)的電路及方法。
背景技術(shù)：
與絕對(duì)溫度成比例的電壓(VPTAT)可被用在例如溫度傳器中，以及帶隙電壓基準(zhǔn)電路中。舉例來說，帶隙電壓基準(zhǔn)電路可被用來向工作于溫度波動(dòng)的環(huán)境中的電路提供基本上恒定的基準(zhǔn)電壓。通常，帶隙電壓基準(zhǔn)電路將與絕對(duì)溫度互補(bǔ)的電壓(VCTAT)和與絕對(duì)溫度成比例的電壓(VPTAT)相加來產(chǎn)生帶隙基準(zhǔn)輸出電壓(VG0)。VCTAT通常是簡(jiǎn)單的二極管電壓，也被稱作基極-至-發(fā)射極電壓降、正向電壓降、基極-發(fā)射極電壓或者簡(jiǎn)稱為VBE。這樣的二極管電壓通常是由二極管接法的晶體管(也就是將基極和集電極連接在一起的BJT晶體管)提供。VPTAT可從一個(gè)或者更多的VBE中得到，其中AVBE是具有不同發(fā)射極面積和/或電流、從而工作于不同電流密度的BJT晶體管的VBE之間的差。然而，由于BJT晶體管一般以隨機(jī)方式老化，因此VPTAT (以及VCTAT)將隨時(shí)間趨于漂移，這將對(duì)依賴于VPTAT的精確性(和在帶隙電壓基準(zhǔn)電路的情況下的VCTAT的精確性)的溫度傳感器和/或帶隙電壓基準(zhǔn)電路造成不利影響。理想的是減少這樣的漂移。另外，VPTAT和帶隙電壓基準(zhǔn)電路產(chǎn)生噪聲，其主要分量為Ι/f噪聲(有時(shí)被稱作為閃爍噪聲)，其與基極電流有關(guān)。理想的是減少Ι/f噪聲。

發(fā)明內(nèi)容
這里提供了用來產(chǎn)生與絕對(duì)溫度成比例的電壓(VPTAT)和/或具有低Ι/f噪聲的帶隙電壓輸出(VGO)的電路及方法。電路包括由X個(gè)晶體管構(gòu)成的一組晶體管。通過向第一基極-發(fā)射極電壓支路內(nèi)的各個(gè)晶體管的電流路徑(集電極和發(fā)射極之間)提供第一量
7的電流，該電路的第一基極-發(fā)射極電壓支路被用來產(chǎn)生第一基極-發(fā)射極電壓(VBEl)。 通過向第二基極-發(fā)射極電壓支路內(nèi)的各個(gè)晶體管的電流路徑(集電極和發(fā)射極之間)提供第二量的電流，該電路的第二基極-發(fā)射極電壓支路被用來產(chǎn)生第二基極-發(fā)射極電壓 (VBE2)。在一些實(shí)施例中，X個(gè)晶體管中的N個(gè)被連接至第二基極-發(fā)射極電壓支路，以使它們的電流通過倍數(shù)N與連接在第一基極-發(fā)射極電壓支路中的晶體管中的電流相關(guān)。該電路還可包括第一電流預(yù)調(diào)節(jié)支路和/或第二電流預(yù)調(diào)節(jié)支路。第一電流預(yù)調(diào)節(jié)支路被配置為向第一電流預(yù)調(diào)節(jié)支路內(nèi)的各個(gè)晶體管提供基本上與第一量的電流相等的電流。第二電流預(yù)調(diào)節(jié)支路被配置為向第二電流預(yù)調(diào)節(jié)支路內(nèi)的各個(gè)晶體管提供基本上與第二量的電流相等的電流。VPTAT可基于VBEl和VBE2來產(chǎn)生，例如，通過確定VBEl和VBE2之間的差來產(chǎn)生?？刂破骺煽刂圃撾娐分械拈_關(guān)，以隨時(shí)間選擇性地改變X個(gè)晶體管中的哪些處于第一基極-發(fā)射極電壓支路、第二基極-發(fā)射極電壓支路、第一電流預(yù)調(diào)節(jié)支路和第二電流預(yù)調(diào)節(jié)支路中。此外，利用X個(gè)晶體管中的至少一個(gè)，另一電路部分(例如，CTAT支路)可被用來產(chǎn)生與絕對(duì)溫度互補(bǔ)的電壓(VCTAT)。利用VPTAT和VCTAT，例如，將它們相加，來得到帶隙基準(zhǔn)電壓輸出(VGO)。所述控制器還能控制開關(guān)來隨時(shí)間改變哪個(gè)/哪些晶體管被用來產(chǎn)生VCTAT。而且，利用第一和/或第二電流預(yù)調(diào)節(jié)支路，哪個(gè)/哪些晶體管被切入CTAT支路和從CTAT支路切出是可以適當(dāng)?shù)乇活A(yù)調(diào)節(jié)的。如果利用開關(guān)使得晶體管從正處于第一基極-發(fā)射極電壓支路(或者“CTAT”支路)中突然被轉(zhuǎn)移至第二基極-發(fā)射極電壓支路中，那么提供給該晶體管的電流路徑的電流將突然減少(例如，減少N倍)，這將導(dǎo)致發(fā)生對(duì)VPTAT和/或VGO的精確性產(chǎn)生不利影響的突波。另外，如果利用開關(guān)使得晶體管從正處于第二基極-發(fā)射極電壓支路中突然被改變?yōu)樘幱诘谝换鶚O-發(fā)射極電壓支路(或者“CTAT”支路)中，那么提供給該晶體管的電流路徑的電流將立即增加(例如，增加N倍)，這也可導(dǎo)致發(fā)生對(duì)VPTAT和/或VGO的精確性產(chǎn)生不利影響的突波。為了大大地減少這樣的突波和這類突波的影響，當(dāng)晶體管被從一個(gè)支路切出和被切入另一支路從而提供給該晶體管的電流路徑的電流會(huì)增加或者減少 (例如，變化N倍)時(shí)，電流預(yù)調(diào)節(jié)支路被用來對(duì)該晶體管進(jìn)行預(yù)調(diào)節(jié)。根據(jù)以下提出的詳細(xì)描述、附圖以及權(quán)利要求，本發(fā)明的實(shí)施例的進(jìn)一步的和替代性的實(shí)施例，以及特性、特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更顯而易見。


圖1例示示例性的常規(guī)帶隙電壓基準(zhǔn)電路。圖2A例示替代性的示例性的常規(guī)帶隙電壓基準(zhǔn)電路。圖2B例示用來產(chǎn)生與絕對(duì)溫度成比例的電壓(VPTAT)的示例性電路。圖3例示另一示例性的常規(guī)帶隙電壓基準(zhǔn)電路。圖4A、4B、5A和5B例示可克服圖1和圖2A電路中的一些缺陷的各種不同的帶隙電壓基準(zhǔn)電路。圖6例示可克服圖2B電路中的一些缺陷、用來產(chǎn)生與絕對(duì)溫度成比例的電壓 (VPTAT)的電路。圖7例示可克服圖3電路中的一些缺陷的帶隙電壓基準(zhǔn)電路。
圖8A例示常規(guī)的帶隙基準(zhǔn)電壓或者VPTAT電路的示例性的1/F噪聲。圖8B例示圖4A-7的實(shí)施例如何能夠被用來展寬1/F噪聲，從而減少其尖峰光譜含量。圖9A是用來概括用于產(chǎn)生VPTAT的各個(gè)實(shí)施例的高級(jí)流程圖。圖9B是用來概括用于產(chǎn)生帶隙電壓的各個(gè)實(shí)施例的高級(jí)流程圖。圖IOA例示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的包括“高電流區(qū)”支路的電路，該支路能用來減少在晶體管被切換至?xí)黾油ㄟ^該晶體管的電流的支路時(shí)產(chǎn)生的突波。圖IOB例示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的包括“低電流區(qū)”支路的電路，該支路被用來減少在晶體管被切換至?xí)p少通過該晶體管的電流的支路時(shí)產(chǎn)生的突波。圖IOC例示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的包括“低電流區(qū)”支路和“高電流區(qū)”支路的電路。圖IOD為可被用來控制電路的各個(gè)晶體管如何被切入和被切出包括“低電流區(qū)” 支路和“高電流區(qū)”支路的電路的各個(gè)不同支路的示例性時(shí)序圖，其中N = 4。圖11例示參照?qǐng)DIOA和IOB說明的實(shí)施例是如何能夠被用來減少帶隙電壓基準(zhǔn)電路的輸出中的突波。圖12A為被用來概括用于產(chǎn)生VPTAT的另一實(shí)施例的高級(jí)流程圖。圖12B是被用來概括用于產(chǎn)生帶隙電壓的另一實(shí)施例的高級(jí)流程圖。圖13為包括本發(fā)明的實(shí)施例的帶隙電壓基準(zhǔn)電路的示例性的固定輸出線性電壓調(diào)節(jié)器的高級(jí)框圖。圖14為包括本發(fā)明的實(shí)施例的帶隙電壓基準(zhǔn)電路的示例性的輸出可調(diào)節(jié)線性電壓調(diào)節(jié)器的高級(jí)框圖。圖15為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示例性的溫度傳感器的高級(jí)框圖。
具體實(shí)施例方式圖1例示示例性的常規(guī)的包含N+1個(gè)晶體管的帶隙電壓基準(zhǔn)電路100，包括在該電路的一個(gè)支路上并聯(lián)連接的二極管接法晶體管Ql至QN(這被稱為“N”支路，因?yàn)樗∟ 個(gè)晶體管)、另一二極管接法晶體管QN+1、差動(dòng)輸入放大器120 (例如運(yùn)算放大器)、一對(duì)電阻器Rl以及電阻器R2。在這種配置中，晶體管QN+1被用來產(chǎn)生VCTAT，晶體管Ql至QN連同晶體管QN+1被用來產(chǎn)生VPTAT。在該實(shí)施例中，QN+1可被認(rèn)為是在“ 1 ”支路和“CTAT”支路兩者中，其術(shù)語將參照?qǐng)D3進(jìn)一步解釋。更具體地來講，VCTAT為晶體管QN+1的基極-發(fā)射極電壓(VBE)的函數(shù)，VPTAT為AVBE的函數(shù)，AVBE為晶體管QN+1的基極-發(fā)射極電壓和并聯(lián)連接的晶體管Ql至QN的基極-發(fā)射極電壓之間的差的函數(shù)。在這里，帶隙電壓輸出(VGO)表示如下=VGO = VBE+ (R1/R2) *Vt*ln (N)。如果 VBE (約等于)0. 7V，且(Rl/ R2)*Vt*ln(N) 0. 5V，那么VGO 1. 2V。在圖1的配置中，由于晶體管QN+1的老化情況與晶體管Ql至QN中的至少一些不同，所以帶隙電壓輸出(VGO)將隨著時(shí)間漂移，這將是不合需要的。圖2A例示另一示例性的常規(guī)帶隙電壓基準(zhǔn)電路200A，包括并聯(lián)連接的晶體管Ql 至QN(在“N”支路中)、另一晶體管QN+1 (在“1”支路中)、差動(dòng)輸入放大器120、電阻器R1、 電阻器R2、二極管接法晶體管QN+2(在“CTAT”支路中)以及電流吸收器I。在這種配置中，晶體管QN+2被用來產(chǎn)生VCTAT，而晶體管Ql至QN+1被用來產(chǎn)生VPTAT。在該配置中，如果晶體管QN+2的老化情況與晶體管Ql至QN+1中的至少一些晶體管不同，那么VCTAT相對(duì)于 VPTAT就會(huì)漂移，從而導(dǎo)致發(fā)生不合需要的VGO的漂移。同樣，如果晶體管QN+1的老化情況與晶體管Ql至QN中的至少一些不同，那么VPTAT就會(huì)漂移，從而導(dǎo)致不合需要的VGO的漂移。圖2B例示示例性的用來產(chǎn)生VPTAT的常規(guī)電路200B，包括并聯(lián)連接的晶體管Ql 至QN(在“N”支路中)、另一晶體管QN+1 (在“1”支路中)、差動(dòng)輸入放大器120、電阻器R1、 R2和R3、以及電流吸收器I。在該配置中，如果晶體管QN+1的老化情況與晶體管Ql至QN 中的至少一些不同，那么將發(fā)生不合需要的VPTAT的漂移。將圖2B和圖2A進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)除了在圖2B中用電阻器R3代替了晶體管QN+2夕卜，圖2B與圖2A相同。由于在圖2B中不會(huì)產(chǎn)生VCTAT，所以沒有“ CTAT ”支路。在圖1中，被連接至電阻器Rl的上端的差動(dòng)輸入放大器120的輸出通過反饋回路調(diào)節(jié)，直到放大器120的非反相(+)輸入和反相輸入(_)相等。這將兩個(gè)Rl電阻器兩端的電壓設(shè)置成相等，從而在兩條支路上建立了相等的電流，確立了如上所述的ΔΥΒΕ。在圖 2Α和圖2Β中，放大器120的作用是為了在“N”和“1”晶體管的集電極上建立相同的電勢(shì)。 這樣就在電阻器R2兩端建立了 AVBE，使得電流AVBE/R2流過電阻器R1。在圖2Α的情形中，這設(shè)定了 VGO = VCTAT+ Δ VBE+R1/R2* Δ VBE = VCTAT+ Δ VBE* (1+R1/R2)。注意 Δ VBE 為 PTAT 電壓。類似地，在圖 2Β 中，VPTAT = Δ VBE* (1+(R1+R3)/R2)。圖3例示另一示例性的常規(guī)帶隙電壓基準(zhǔn)電路300，包括并聯(lián)連接的晶體管Ql至 QN(在“N”支路中)、晶體管QN+1 (在“ 1 ”支路中)，以及另一晶體管QN+2 (在“CTAT”支路中)。在該配置中，晶體管QN+2被用來產(chǎn)生VCTAT，晶體管Ql至QN連同晶體管QN+1 —起被用來產(chǎn)生VPTAT。更具體地講，VCTAT是晶體管QN+2的基極發(fā)射極電壓(VBE)的函數(shù)， VPTAT是AVBE的函數(shù)，AVBE為晶體管QN+1的基極-發(fā)射極電壓和并聯(lián)連接的晶體管Ql 至QN的基極-發(fā)射極電壓之間的差的函數(shù)。在圖1中，放大器120向“N”和“1”支路提供電流。結(jié)果，放大器拓?fù)鋺?yīng)該具有緩沖輸出級(jí)。這將引入放大器偏移，因而增大了在帶隙輸出(VGO)看到的偏移。然而，消除對(duì)緩沖器的需求是可能的。放大器120相反可被用來控制PMOS晶體管的柵極，PMOS晶體管具有很高的輸入阻抗，幾乎不從放大器120吸取DC電流。如圖3中所示，正是這些PMOS晶體管，而不是放大器120向“N”、“l(fā)”和“CTAT”支路提供電流。由于PMOS晶體管的柵極被連接在一起，且它們的源極端都被連接至正電壓線，因此這些晶體管的源極-至-柵極電壓是相等的。結(jié)果，“N”、“l(fā)”和“CTAT”支路工作于相同的電流Iptat0由于負(fù)反饋，放大器120 調(diào)整共同的PMOS柵電壓直到放大器120的非反相端(+)和反相端(_)的電勢(shì)相等。該情形在Ipat*R2+ (VBE- Δ VBE) = VBE時(shí)會(huì)發(fā)生，其中VBE對(duì)應(yīng)于單個(gè)NPN晶體管的基極-至-發(fā)射極電壓。因而，Iptat = AVBE/R2。在這里，帶隙電壓輸出(VGO)表達(dá)如下VG0 = VBE+Rl/R2*Vt*ln (N)。如果VBE 0. 7V，且Rl/R2*Vt*ln(N) 0. 5V，那么VGO 1. 2V。在圖3的配置中，由于晶體管QN+1和 QN+2的老化情況彼此不同，并且與至少晶體管Ql至QN中的一些晶體管不同，所以帶隙電壓輸出(VGO)會(huì)隨時(shí)間漂移，這將是不合需要的。圖1-3被用來示例說明一些示例性的常規(guī)的帶隙電壓基準(zhǔn)電路和VPTAT電路的不足之處。如上所述，這樣的不足是由電路中的各個(gè)晶體管的不同老化情況導(dǎo)致的，這會(huì)導(dǎo)致 VPTAT,VCTAT和/和VGO隨時(shí)間發(fā)生不合需要的漂移。下面的圖4A-9B，在相關(guān)的共同所有的題為“用來產(chǎn)生VPTAT和/或帶隙電壓的電路和方法”的美國(guó)專利申請(qǐng)No. 12/111，796中有所介紹，示例說明以上描述電路的各種方式的缺陷可被克服。在其他的帶隙電壓基準(zhǔn)電路和VPTAT中存在相同的缺陷。因此，盡管使用下面要討論的多個(gè)附圖來闡明如何克服以上描述的缺陷，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員從本文的描述中會(huì)理解以下描述的實(shí)施例的概念如何能應(yīng)用到其它替代的帶隙電壓基準(zhǔn)電路和替代的VPTAT電路中。
圖4A例示帶隙電壓基準(zhǔn)電路400A，其為以上參照?qǐng)D1描述的電路100的變形。帶隙電壓基準(zhǔn)電路400A包括N+1個(gè)晶體管(也就是晶體管Ql至QN+1)、差動(dòng)輸入放大器120、 一對(duì)電阻器Rl、以及電阻器R2。帶隙電壓基準(zhǔn)電路400A還包括開關(guān)Sl至SN+1，每個(gè)開關(guān)都被示為雙刀雙擲開關(guān)?？刹捎靡粚?duì)單刀單擲開關(guān)代替雙刀雙擲開關(guān)，但是這樣的一對(duì)將仍被稱為開關(guān)。例如，可利用CMOS晶體管來實(shí)現(xiàn)這些開關(guān)。 將圖4A與圖1進(jìn)行比較可見，圖4A中的晶體管Q4由開關(guān)S4連接，以使其以與圖 1中所示的晶體管QN+1連接方式相同，并且圖4A中余下的晶體管都由它們各自的開關(guān)以與圖1中所示的晶體管Ql至QN相同的連接方式被連接。換句話說，在圖4A中，晶體管Q4被連接為獨(dú)立的“1” 二極管接法晶體管(在“1”支路和“CTAT”支路中)，余下的N個(gè)晶體管被連接為并聯(lián)的二極管接法晶體管(在“N”支路中)。在一實(shí)施例中，開關(guān)由控制器402控制以使被連接為獨(dú)立的二極管接法晶體管的 “1”晶體管隨時(shí)間改變(例如，以一種循環(huán)或者隨機(jī)的方式)，這還意味著多個(gè)并聯(lián)的二極管接法晶體管隨時(shí)間改變(例如，以一種循環(huán)或者隨機(jī)的方式)。換言之，N+1個(gè)晶體管中的1被用來產(chǎn)生第一基極-發(fā)射極電壓(VBEl)，并且N+1個(gè)晶體管中的N被用來產(chǎn)生第二基極-發(fā)射極電壓(VBE2)。VBEl和VBE2之間的差被用來產(chǎn)生VPTAT。在圖4A中，VBEl還被用來產(chǎn)生VCTAT。哪些晶體管被用來產(chǎn)生VBE1、從而產(chǎn)生VPTAT和VCTAT是隨時(shí)間改變的(例如，以循環(huán)或者隨機(jī)的方式)。這樣，如果利用例如濾波器404來對(duì)VGO進(jìn)行平均化， 那么任何單獨(dú)晶體管的老化的影響就達(dá)到平衡，從而減少經(jīng)濾波的VGO的漂移。換言之換言之，哪些晶體管處于“ 1 ”、“CTAT”和“N”支路中是隨著時(shí)間改變的。在一實(shí)施例中，在N+1個(gè)周期的時(shí)間內(nèi)，N+1個(gè)晶體管中的每個(gè)都可被選擇用來產(chǎn)生VBE1，以及用來產(chǎn)生VBE2。然而，這不是必需的。在一實(shí)施例中，控制器402控制開關(guān)產(chǎn)生可預(yù)計(jì)形狀的開關(guān)噪聲，該開關(guān)噪聲可由濾波器404或者另一濾波器濾波。這可包括特意地不利用某些晶體管來產(chǎn)生VBEl和/或特意地不利用某些晶體管來產(chǎn)生VBE2，和/或特意地不利用某些晶體管來產(chǎn)生VCTAT。控制器402可由簡(jiǎn)單的計(jì)數(shù)器、狀態(tài)機(jī)、微控制器、 處理器來實(shí)現(xiàn)，但是并不局限于此。在某些實(shí)施例中，例如，利用可作為控制器的一部分或者控制器能夠?qū)崿F(xiàn)的隨機(jī)或者偽隨機(jī)的數(shù)字發(fā)生器，控制器402能夠任意地選擇哪個(gè)/哪些晶體管被用來產(chǎn)生VBEl和/或哪個(gè)/哪些晶體管被用來產(chǎn)生VCTAT。即使存在隨機(jī)的或者偽隨機(jī)排序的晶體管，某些晶體管也可被特意地不用來產(chǎn)生VBE1、VBE2和/或VCTAT。 當(dāng)控制器402循環(huán)決定哪個(gè)/哪些晶體管被用來產(chǎn)生VBEl和/或哪個(gè)/哪些晶體管被用來產(chǎn)生VCTAT時(shí)，循環(huán)可總為同一次序，或者循環(huán)次序也可變化。而且，在循環(huán)期間，某些晶體管可被特意地不用來產(chǎn)生VBE1、VBE2和/或VCTAT。換句話說，在電路的一個(gè)或者更多個(gè)支路中，某些晶體管可特意地不被利用。
在圖4A的實(shí)施例中，各個(gè)晶體管總是為二極管接法。因此，每個(gè)二極管可以為固定的二極管接法，圖4A中的雙刀雙擲開關(guān)Sl至SN+1 (或者替代的單刀單擲開關(guān)對(duì))可被單刀單擲開關(guān)所替代，如圖4B中的帶隙電壓基準(zhǔn)電路400B所示。在本文描述的這種實(shí)施例以及其他實(shí)施例中，當(dāng)開關(guān)被用來選擇性地改變電路結(jié)構(gòu)時(shí)，最好采用先閉后斷的方式 (也就是在舊的連接被斷開前建立新的連接)來控制開關(guān)，以使移動(dòng)觸點(diǎn)始終不會(huì)開路，從而防止VPTAT (和/或VCTAT和/或VG0)發(fā)生閃變。在圖4A和4B的實(shí)施例中，假設(shè)當(dāng)產(chǎn)生VBEl和VBE2時(shí)期望的是利用比率為N至 1的晶體管(例如N = 8)?？商娲?，可利用2*(N+1)個(gè)晶體管來實(shí)現(xiàn)，象圖4A和4B中的晶體管Q4那樣同時(shí)連接2個(gè)晶體管，并且象圖4A和4B中的晶體管Ql那樣連接剩下的2*N 個(gè)晶體管。因而，更一般地講，假設(shè)X個(gè)晶體管被用來產(chǎn)生VBEl和VBE2，X個(gè)晶體管中的第一小組Y個(gè)晶體管可被用來產(chǎn)生第一基極-發(fā)射極電壓(VBEl)，并且X個(gè)晶體管中的第二小組Z個(gè)晶體管可被用來產(chǎn)生第二基極-發(fā)射極電壓(VBE2)，其中1彡Y < Z < X。圖5A例示帶隙電壓基準(zhǔn)電路500A，其為以上參照?qǐng)D2A描述的電路200A的變形。 帶隙電壓基準(zhǔn)電路500A包括N+2個(gè)晶體管(也就是晶體管Ql至QN+幻、差動(dòng)輸入放大器 120、電阻器Rl、電阻器R2和電流吸收器I。帶隙電壓基準(zhǔn)電路500A還包括開關(guān)Sl至SN+1， 每個(gè)開關(guān)都被顯示為雙刀雙擲開關(guān)?？衫靡粚?duì)單刀單擲開關(guān)來代替雙刀雙擲開關(guān)，但是該對(duì)開關(guān)仍被稱為開關(guān)。將圖5A和圖2A進(jìn)行比較可見，在兩個(gè)圖中開關(guān)QN+2的連接方式相同，圖5A中的晶體管Q4由開關(guān)S4連接，以使其以與圖2中晶體管QN+1相同的連接方式被連接，并且圖 5A中的其余晶體管由它們各自的開關(guān)以與圖2A中的晶體管Ql至QN相同的方式被連接。 在這里，N+2個(gè)晶體管中的1被用來產(chǎn)生第一基極-發(fā)射極電壓(VBEl)，N+2個(gè)晶體管中的 N被用來產(chǎn)生第二基極-發(fā)射極電壓(VBE2)，且VBEl和VBE2之間的差被用來產(chǎn)生VPTAT。 在圖5A中，N+2個(gè)晶體管中的一個(gè)(也就是晶體管QN+2)總是被用來產(chǎn)生VCTAT。哪個(gè)晶體管被用來產(chǎn)生VBEl和VBE2是隨時(shí)間變化的(例如，以循環(huán)或者隨機(jī)的方式)。這樣，如果利用例如濾波器404來平均化VG0，那么任何單個(gè)晶體管的老化對(duì)VPTAT的影響就被平均化，從而減少了經(jīng)過濾波的VGO的漂移。換言之，在圖5A中，哪些晶體管處于“1”和“N”支路是隨時(shí)間變化的，但是，晶體管QN+2處于“CTAT”支路中不會(huì)改變。根據(jù)一實(shí)施例，在N+1個(gè)周期的時(shí)間中，N+1個(gè)晶體管中的每一個(gè)都被選擇用來產(chǎn)生VBE1，以及用來產(chǎn)生VBE2。然而，這不是必需的。根據(jù)一實(shí)施例，控制器402控制開關(guān)產(chǎn)生可預(yù)計(jì)形狀的開關(guān)噪聲，該開關(guān)噪聲可被濾波器404或者另一濾波器濾波。這可包括特意地不利用某些晶體管來產(chǎn)生VBEl和/或特意地不利用某些晶體管來產(chǎn)生VBE2。以上描述了控制器402的另外的細(xì)節(jié)。在控制器402循環(huán)決定哪個(gè)/哪些晶體管被用來產(chǎn)生VBEl 和/或VBE2時(shí)，循環(huán)可總為同一次序，或者次序可變化。而且，在循環(huán)過程中，某些晶體管可特意地不被用來產(chǎn)生VBEl和/或VBE2。在圖5A的帶隙基準(zhǔn)電壓電路500A中，晶體管QN+2的老化的影響沒有被降低。因此，提供了圖5B的帶隙基準(zhǔn)電壓電路500B，其中圖中的“1”、“N”和“CTAT”支路中的晶體管隨時(shí)間改變。正如從圖5B中可以看出的，被用來產(chǎn)生VCTAT的晶體管也隨時(shí)間改變(例如， 以循環(huán)或者隨機(jī)的方式)。在這里，N+2個(gè)晶體管中的1被用來產(chǎn)生第一基極-發(fā)射極電壓 (VBEl)，N+2個(gè)晶體管中的N被用來產(chǎn)生第二基極-發(fā)射極電壓(VBE2)，而VBEl和VBE2之間的差被用來產(chǎn)生VPTAT。而且，在圖5B的帶隙基準(zhǔn)電壓電路500B中，N+2個(gè)晶體管中的 1被用來產(chǎn)生VCTAT。在圖5B中，帶隙基準(zhǔn)電壓電路500B中的開關(guān)311至5貼21以及開關(guān) Sl2至SN+忑可以為例如雙刀雙擲開關(guān)或者單刀單擲開關(guān)對(duì)。根據(jù)一實(shí)施例，在N+2個(gè)周期時(shí)間內(nèi)，N+2個(gè)晶體管中的每個(gè)都被選擇用來產(chǎn)生 VBE1，以及用來產(chǎn)生VBE2和用來產(chǎn)生VCTAT。然而，這不是必需的。根據(jù)一實(shí)施例，控制器 402控制開關(guān)來產(chǎn)生可預(yù)計(jì)形狀的開關(guān)噪聲，開關(guān)噪聲可由濾波器404濾波。這可包括特意地不利用某些晶體管來產(chǎn)生VBEl和/或不利用某些晶體管來產(chǎn)生VBE2，和/或不利用某些晶體管來產(chǎn)生VCTAT。之前描述了控制器402的另外的細(xì)節(jié)。在控制器402循環(huán)確定哪個(gè)/哪些晶體管被用來產(chǎn)生VBEl和/或VBE2、和/或哪個(gè)/哪些晶體管被用來產(chǎn)生VCTAT 時(shí)，循環(huán)可總是相同的次序，或者次序可發(fā)生變化。而且，在循環(huán)期間，某些晶體管可特意地不用來產(chǎn)生VBE1、VBE2和/或VCTAT。在圖5A和5B的實(shí)施例中，當(dāng)產(chǎn)生VBEl和VBE2時(shí)，假設(shè)期望利用比率為N至1 (例如N = 8)個(gè)的晶體管?？商娲兀衫?*(N+1)個(gè)晶體管來實(shí)現(xiàn)，象圖5A和5B中的晶體管Q4那樣同時(shí)連接2個(gè)晶體管，且象圖5A和圖5B中的晶體管Ql那樣連接2*N個(gè)晶體管。因此，更概括地說，假設(shè)利用X個(gè)晶體管來產(chǎn)生VBEl和VBE2，那么X個(gè)晶體管中的第一小組Y個(gè)晶體管可被用來產(chǎn)生第一基極-發(fā)射極電壓(VBEl)，X個(gè)晶體管中的第二小組 Z個(gè)晶體管可被用來產(chǎn)生第二基極-發(fā)射極電壓(VBE2)，其中1 < Y < Z < X。另外，X個(gè)晶體管中的至少一個(gè)可被用來產(chǎn)生VCTAT。被用來產(chǎn)生VCTAT的晶體管可保持與圖5A中的相同，或者變化為圖5B中的那樣。圖6例示VPTAT電路600，其為以上參照?qǐng)D2B描述的電路200B的變形。除了用電阻器R3代替了晶體管QN+1外，圖6的VPTAT電路600與圖5A中的帶隙電壓基準(zhǔn)電路500A 以相同的方式運(yùn)行。在圖6中，“1”和“N”支路中的晶體管隨時(shí)間改變。圖7例示帶隙電壓基準(zhǔn)電路700，其為以上參照?qǐng)D3描述的電路300的變形。更具體地說，圖7例示圖3中所示的帶隙電壓基準(zhǔn)電路300如何也能夠被變形以包括開關(guān)和控制器，以使被用來產(chǎn)生VBEl和VBE2，最好也包含VCTAT的晶體管隨時(shí)間改變。在圖7中，處于“ 1 ”、“N”和“CTAT”支路中的晶體管隨時(shí)間變化。在本文描述的實(shí)施例中，被用來產(chǎn)生第一基極-發(fā)射極電壓(VBEl)的一個(gè)或多個(gè)晶體管也可被稱為正處于第一基極-發(fā)射極電壓支路范圍內(nèi)，且被用來產(chǎn)生第二基極-發(fā)射極電壓(VBE2)的晶體管可被稱為正處于第二基極-發(fā)射極電壓支路的范圍內(nèi)。類似地， 被用來產(chǎn)生VCTAT的一個(gè)或多個(gè)晶體管可被稱為正處于CTAT支路范圍內(nèi)。在以上描述的實(shí)施例中，設(shè)置了雙極結(jié)晶體管(BJT)的池，并且其中的一個(gè)(或者可能更多個(gè))被用作相對(duì)于該池中的其余晶體管的AVBE參考值。假定一個(gè)由N個(gè)BJT構(gòu)成的池。如果一個(gè)BJT器件(在圖中顯示為“1”)被選擇來用作相對(duì)于其它N-I個(gè)器件的 Δ VBE參考值，該單個(gè)器件將具有Ι/f分量，而其余器件中的每一個(gè)將具有1/(N-I)分量。 由于在該池器件中有其單個(gè)Ι/f噪聲要被均方根(冊(cè)幻的N-I個(gè)器件，所以我們將每一個(gè)晶體管的噪聲除以V^T作為該組器件的噪聲成分。相對(duì)于該單個(gè)的晶體管，工作電流也將降低Ν-1，從而進(jìn)一步減少了 Ι/f分量。因而，單個(gè)的晶體管具有主要的噪聲，晶體管池的噪聲被平均弱化。通過以較Ι/f快得多的速率循環(huán)晶體管組之外的一個(gè)(或更多個(gè))晶體管作為該單個(gè)的晶體管，則Ι/f分量將被在頻率上向上調(diào)制。如果循環(huán)頻率為fc，那么頻率
13中的Ι/f頻譜將被增強(qiáng)，如圖7中所示。由于N個(gè)器件的噪聲的RMS，因此這些BJT的1/f 分量在RMS中將被減少#，但是每個(gè)具有1/N的工作周期?，F(xiàn)在高頻Ι/f噪聲可被例如濾波器404濾除。這種循環(huán)可被數(shù)字化控制(例如隨機(jī)化的)，來限制峰值譜分量?，F(xiàn)在，1/ f噪聲被轉(zhuǎn)換，所以其類似于圖8。這樣具有更少的峰值譜分量，但是展寬噪聲下降至fc/N。 注意，在圖8中1/f噪聲減少，但是沒有消失。Ι/f調(diào)節(jié)開關(guān)光譜峰值。對(duì)于fc的時(shí)鐘，將會(huì)有最低的頻調(diào)fc/N，其中有N個(gè)器件要被反復(fù)開關(guān)。從fc/N到不完全的fc將會(huì)有N個(gè)頻譜分量(僅僅示出了一些)。所有的fc/N至不完全的fc分量將存在諧波。換言之，“1”晶體管將具有與其工作電流密度成比例的Ι/f噪聲分量。晶體管將相對(duì)于Ι/f頻率快速地循環(huán)(或者其它方式的被選擇為)進(jìn)入和離開“1”位置。假定當(dāng) VGO或者VPTAT信號(hào)被平均或者濾波時(shí)，N個(gè)晶體管中的每一個(gè)只有時(shí)間的1/N(不必需為這種情形)處于“1”位置，每個(gè)晶體管貢獻(xiàn)其Ι/f電壓的僅1/N。然而，各個(gè)具有獨(dú)立噪聲的N個(gè)晶體管將輪流被添加至“1”位置。因此，“1”晶體管貢獻(xiàn)其Ι/f噪聲的或者
而結(jié)束。N個(gè)晶體管的Ι/f能量的余下部分將被循環(huán)調(diào)制程序提升至更高的頻譜。其它N-I個(gè)晶體管對(duì)噪聲的貢獻(xiàn)與常規(guī)靜止帶隙的N-I個(gè)晶體管相同，盡管由于更小的電流密度而小于“1”晶體管的Ι/f噪聲。圖9A為用來總結(jié)以上描述的利用一組X個(gè)晶體管來產(chǎn)生VPTAT的技術(shù)的高級(jí)流程圖。在步驟902，利用X個(gè)晶體管的第一小組Y個(gè)晶體管來產(chǎn)生第一基極-發(fā)射極電壓 (VBEl)，其中1彡Y<X。在步驟904，利用X個(gè)晶體管中的第二小組Z個(gè)晶體管來產(chǎn)生第二基極-發(fā)射極電壓(VBE2)，其中Υ<Ζ<Χ。在步驟906，通過確定第一基極-發(fā)射極電壓(VBEl)和第二基極-發(fā)射極電壓(VBE》之間的差來產(chǎn)生VPTAT。在步驟908，Χ個(gè)晶體管中的哪Y個(gè)晶體管處于被用來產(chǎn)生第一基極-發(fā)射極電壓(VBEl)的第一小組，和X個(gè)晶體管中的哪Z個(gè)晶體管處于被用來產(chǎn)生第二基極-發(fā)射極電壓(VBE2)的第二小組隨時(shí)間變化(例如，以循環(huán)的或者隨機(jī)的方式)。在具體實(shí)施例中，Y= 1。在其它的實(shí)施例中， Y 彡 2 < Χ/2。圖9Β為被用來概述以上描述的利用一組X個(gè)晶體管來產(chǎn)生帶隙電壓的技術(shù)的高級(jí)流程圖。在步驟910，利用X個(gè)晶體管的至少一個(gè)來產(chǎn)生與絕對(duì)值溫度互補(bǔ)的電壓 (VCTAT)。在步驟912，利用X個(gè)晶體管的第一小組Y個(gè)晶體管來產(chǎn)生第一基極-發(fā)射極電壓(VBE1)，其中1彡Υ<Χ。在步驟914，利用X個(gè)晶體管中的第二小組Z個(gè)晶體管來產(chǎn)生第二基極-發(fā)射極電壓(VBE2)，其中Υ<Ζ<Χ。在步驟916，通過確定第一基極-發(fā)射極電壓(VBEl)和第二基極-發(fā)射極電壓(VBE》之間的差來產(chǎn)生與絕對(duì)溫度成比例的電壓 (VPTAT)。在步驟918，通過將VCTAT與VPTAT相加來產(chǎn)生帶隙電壓。如步驟920中所指示的，X個(gè)晶體管中的哪Y個(gè)晶體管處于被用來產(chǎn)生第一基極-發(fā)射極電壓(VBEl)的第一小組，和X個(gè)晶體管中的哪Z個(gè)晶體管處于被用來產(chǎn)生第二基極-發(fā)射極電壓(VBE2)的第二小組隨時(shí)間變化(例如，以循環(huán)的或者隨機(jī)的方式)。在具體的實(shí)施例中，X個(gè)晶體管中的哪至少一個(gè)晶體管被用來產(chǎn)生VCTAT隨時(shí)間變化(例如，以循環(huán)的或者隨機(jī)的方式)。在特定的實(shí)施例中，Y = 1。在其它實(shí)施例中，Y彡2 < Χ/2。以上描述和在相應(yīng)的附圖中示出的只是VPTAT和帶隙電壓基準(zhǔn)電路的少數(shù)例子， 其中可選擇性地控制(包括改變)哪些晶體管被用來產(chǎn)生VPTAT和/或VCTAT。然而，本
14領(lǐng)域的普通技術(shù)人員會(huì)理解以上說明的特征可被用于替代性的VPTAT電路和替代性的帶隙電壓基準(zhǔn)電路。例如，可以用共同發(fā)明和共同擁有的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?1/968，551、于 2008 ^Ξ ι ^ 2 H Φ it W > ^ ^ ^ “ Bandgap Voltage Reference Circuits andMethods for Producing Bandgap Voltages (用來產(chǎn)生帶隙電壓的帶隙電壓基準(zhǔn)電路和方法)”的申請(qǐng)中所示出和描述的電路，來選擇性地控制哪些晶體管被用來產(chǎn)生VPTAT和/或VCTAT，這里引用該申請(qǐng)作為參考。低突波預(yù)調(diào)節(jié)在以上描述的電路中，處于“1”和“CTAT”位置的晶體管(也可被稱作“1”和 “CTAT”支路中的晶體管)的工作電流為處于“N”位置的晶體管(也可被稱作“N”支路中的晶體管)的工作電流的N倍。因而，當(dāng)開關(guān)被用來從“N”支路連接或者斷開晶體管時(shí)，通過該晶體管的電流將變化倍數(shù)N。更具體地講，如果晶體管被從“N”支路切入“ 1，，支路或者“CTAT”支路，則通過該晶體管的電流將增大N倍。相反地，如果晶體管被從“ 1，，支路或者“CTAT”支路切入“N”支路，通過該晶體管的電流將減少N倍。當(dāng)這樣的切換發(fā)生時(shí)，電路的控制回路向晶體管提供電流脈沖，據(jù)此來調(diào)整其基極電荷。這樣的控制回路包括放大器120，其輸出電壓控制PMOS的柵極，從而設(shè)定“N”和“1”支路中的電流，從而設(shè)定放大器 120的非反相輸入端(+)和反相輸入端(_)的電壓，從而設(shè)定放大器120的輸出電壓，等等。 因而，反饋回路包括“N”和“1”支路，但是不包括“CTAT”支路。為了例示說明，設(shè)想工作于 Iptat/N的晶體管(該器件兩端的電壓VBE-Δ VBE)被交換進(jìn)入“1”支路。這將會(huì)使放大器120的反相輸入端(_)的電壓降低AVBE = Vt*ln(N)，但是保持非反相輸入端(+)不變。 放大器120放大該差值，從而使得其輸出變高。這使得CTAT支路中的電流降低，從而導(dǎo)致在輸出端產(chǎn)生負(fù)向的突波。然而，這種電流脈沖可能被鏡像進(jìn)入(或者以其它方式影響)所有的電路支路，從而可能導(dǎo)致帶隙輸出的突波。這類的突波可能是對(duì)系統(tǒng)精確性的限制因素，因?yàn)橥徊ㄏ路降膮^(qū)域通過系統(tǒng)輸出處的低通濾波器(例如404)被整合為DC誤差。以下描述的本發(fā)明的實(shí)施例大大地減少了由于上述的BJT晶體管的切換而導(dǎo)致的突波。圖10A例示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電路1000A，該電路能夠被用來減少在晶體管被切入會(huì)增大通過該晶體管的電流的支路時(shí)發(fā)生的突波。在該實(shí)施例中，當(dāng)晶體管從“N”支路被切入“1”或者“CTAT”支路時(shí)，在被標(biāo)識(shí)為“高電流區(qū)”的支路、但是也可被稱作低-至-高電流預(yù)調(diào)節(jié)支路的范圍內(nèi)，該晶體管首先在控制回路外部的支路中被預(yù)調(diào)節(jié)至其新的更高電流。預(yù)調(diào)節(jié)電流最好是模擬該晶體管在“1”或者“CTAT”支路中將要接收的電流。例如， 這可通過利用相同的電流鏡生成控制回路內(nèi)部的電流來產(chǎn)生預(yù)調(diào)節(jié)電流。有益的是，由于低-至-高電流預(yù)調(diào)節(jié)支路在控制回路外部，因此預(yù)調(diào)節(jié)支路不會(huì)影響該電路的輸出。具體而言，在該支路中預(yù)調(diào)節(jié)晶體管的動(dòng)作不會(huì)影響帶隙輸出。圖10B例示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電路1000B，該電路被用來減少在晶體管被切換至通過該晶體管的電流減少的支路時(shí)會(huì)發(fā)生的突波。在該實(shí)施例中，當(dāng)晶體管從“1”或者 “CTAT”支路被切換至“N”支路時(shí)，在被標(biāo)識(shí)為“低電流區(qū)，，支路、但也可被稱作高-至-低電流預(yù)調(diào)節(jié)支路的范圍內(nèi)，該晶體管首先在控制回路外部的支路中被預(yù)調(diào)節(jié)至其新的更低電流。該預(yù)調(diào)節(jié)電流優(yōu)選模擬該晶體管在“N”支路中將要接收的電流。例如，如在“N”支路中那樣，這可通過使正在被預(yù)調(diào)節(jié)的晶體管作為N個(gè)同樣的晶體管中的一個(gè)來實(shí)現(xiàn)。有益的是，由于高-至-低電流預(yù)調(diào)節(jié)支路在被用來產(chǎn)生VBEl、VBE2和CTAT的電路部分的外部，因此預(yù)調(diào)節(jié)支路不會(huì)影響該電路的輸出。在圖IOB中，只有一個(gè)晶體管(即晶體管QN+3)被具體地示出正被切入和切出“低電流區(qū)”支路。在另一實(shí)施例中，“低電流區(qū)”支路中的所有晶體管(或者這些晶體管中的至少多個(gè))被切入和切出“低電流區(qū)(lowcurrent bullpen) ”支路，并且由此進(jìn)入和離開電路的其它支路。根據(jù)一實(shí)施例，在電路中同時(shí)使用了高-至-低電流預(yù)調(diào)節(jié)支路和低-至-高電流預(yù)調(diào)節(jié)支路，以使在晶體管被切換至更高電流和在晶體管被切換至更低電流時(shí)都進(jìn)行預(yù)調(diào)節(jié)。換句話說，電路1000C可包括“高電流區(qū)”和“低電流區(qū)”兩者，如圖IOC中所示。圖IOD為能夠被用來控制電路的各個(gè)晶體管如何被切入和切出同時(shí)包括“高電流區(qū)”支路和“低電流區(qū)”支路的電路(例如，圖IOC中的1000C)的各個(gè)支路的示例性時(shí)序圖。在圖IOD中，晶體管開始于“N”支路，然后被切入“低電流區(qū)”，然后“高電流區(qū)”，然后 “CTAT”支路，然后“1”支路，然后“CTAT”支路，然后“高電流區(qū)”，然后“低電流區(qū)”，然后“N” 支路，等等。在本發(fā)明的精神范圍內(nèi)的替代性的時(shí)序圖也是可能的。注意，當(dāng)晶體管從“1” 支路被切入“CTAT”支路時(shí)，或者與之相反時(shí)，如果提供給“ 1，，支路和“CTAT”支路中的晶體管的電流路徑的電流相同，那么該晶體管不需要通過預(yù)調(diào)節(jié)區(qū)中的一個(gè)。但是，如果晶體管總是在從“ 1，，、“N”和“CTAT”支路中的任何一個(gè)被切入“ 1，，、“N”和“CTAT”支路中的另一個(gè)之間被切入預(yù)調(diào)節(jié)支路，就可能實(shí)現(xiàn)邊際的改進(jìn)。根據(jù)一實(shí)施例，各個(gè)晶體管在“ 1 ”、“CTAT”和“高-電流區(qū)，，支路中的每一個(gè)上花費(fèi)1Λ2Ν+3)的時(shí)間，且在“N”和“低-電流區(qū)”支路中的每一個(gè)上花費(fèi)ΝΛ2Ν+3)的時(shí)間。 在其它的實(shí)施例中，不是這種情形。根據(jù)一實(shí)施例，Rl = 9*R2。為了降低橫跨多個(gè)單個(gè)集成電路的帶隙輸出電壓的可變性，R2/R1的比率自身應(yīng)具有低差異。由于電阻器差異隨著其死區(qū)而減小，使R2和Rl 具有相同的物理尺寸是有意義的。否則，更小的電阻器的差異將占主導(dǎo)地位，被用來實(shí)現(xiàn)更大電阻器的額外區(qū)域?qū)?huì)被浪費(fèi)。一種使得Rl和R2尺寸相等的方法是使它們都由電阻值為R的等同電阻器M構(gòu)造。具有更大值的Rl由串聯(lián)連接的M個(gè)電阻器形成(等效阻值 MI )。R2由并聯(lián)連接的M個(gè)電阻器形成(等效阻值R/M)。這樣，R1/R2=M2。在示例性的帶隙中，為了正好消除帶隙輸出電壓的PTAT和CTAT溫度系數(shù)，R1/R2被設(shè)定為等于23. 5/ In (N)。通過回解N，很明顯當(dāng)M = 3時(shí)產(chǎn)生了滿意值(N 14)。如果M = 2，N 356，這將導(dǎo)致不合理的大電壓基準(zhǔn)終止。如果M = 4，N 4，這樣會(huì)太小以致不能從在支路中轉(zhuǎn)換晶體管中得到統(tǒng)計(jì)優(yōu)勢(shì)。在本文說明的實(shí)施例中，被用來產(chǎn)生第一基極-發(fā)射極電壓(VBEl)的那個(gè)/那些晶體管還可被稱為正處于第一基極-發(fā)射極電壓支路中，且被用來產(chǎn)生第二基極-發(fā)射極電壓(VBE》的晶體管可被稱為正處于第二基極-發(fā)射極電壓支路中。類似地，被用來產(chǎn)生 VCTAT的那個(gè)/那些晶體管可被稱為正處于CTAT支路內(nèi)。而且，當(dāng)晶體管處于“高電流區(qū)” 或者“低電流區(qū)”時(shí)，晶體管可被稱為正處于預(yù)調(diào)節(jié)支路中。圖11繪制了不具有預(yù)調(diào)節(jié)的圖3電路的VG0，以及帶有預(yù)調(diào)節(jié)的圖IOA和圖IOB 的電路的VGO的曲線圖。更具體而言，正如可以從圖11中了解到，當(dāng)同時(shí)采用高-至-低電流預(yù)調(diào)節(jié)支路和低-至-高電流預(yù)調(diào)節(jié)支路時(shí)，峰值-至-峰值的突波幅度可被減少大約40倍。
在也可能遭遇低頻噪聲和精確性問題的圖10A-10C的實(shí)施例(和其他實(shí)施例) 中，類似的技術(shù)可對(duì)電阻器R2和Rl執(zhí)行。思路是對(duì)于將被輪換的電阻器而言這也是很有益的，因?yàn)樗鼈冇龅脚cBJT類似的噪聲和漂移問題。但是旋轉(zhuǎn)電阻器呈現(xiàn)了與旋轉(zhuǎn)晶體管類似的突波問題。因而，為了減少這樣的突波，可進(jìn)行類似的電阻器預(yù)調(diào)節(jié)。這可通過在當(dāng)前的“高電流區(qū)”和“低電流區(qū)”預(yù)調(diào)節(jié)支路中的BJT上方堆疊將要被預(yù)調(diào)節(jié)的電阻器來實(shí)現(xiàn)，而不需要消耗額外的電流。包括高-至-低電流預(yù)調(diào)節(jié)支路和/或低-至-高電流預(yù)調(diào)節(jié)支路的電路輸出的 VGO可被濾波(例如，利用濾波器404)，以產(chǎn)生經(jīng)濾波的VG0。由于突波顯著減少，整合的DC 誤差將會(huì)很小，因?yàn)榕c示例性的開關(guān)速度(IOOkHz)相比突波的幅值很低且短。而且，相較于過濾更大的突波，這樣小的突波更容易被過濾(例如，利用濾波器404)并且需要更小的電容器。有益的是，由于在突波幅值方面的顯著改善(例如，圖11中所示的40x的改善)， 被用來將輸出突波減少至理想水平的濾波器的電容器可以被集成，從而節(jié)省了電路板空間并減少了成本。為了改善輸出VPTAT的電路的性能，可類似地采用高-至-低電流預(yù)調(diào)節(jié)支路和/或低-至-高電流預(yù)調(diào)節(jié)支路。本發(fā)明的實(shí)施例的帶隙電壓基準(zhǔn)電路可被用在那些期望在一定溫度范圍內(nèi)產(chǎn)生基本上恒定的基準(zhǔn)電壓的任何電路中。例如，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，本文描述的帶隙電壓基準(zhǔn)電路可被用來產(chǎn)生電壓調(diào)節(jié)器電路。例如，這可通過對(duì)VGO進(jìn)行緩沖并將該經(jīng)緩沖的VGO提供給放大器來完成，該放大器將VGO(例如， 1.2V)提升至期望水平。下面參照附圖13和14來說明示例性的電壓調(diào)節(jié)器電路。圖12A為被用來概括以上描述的利用電流預(yù)調(diào)節(jié)減少突波來產(chǎn)生VPTAT的技術(shù)的高級(jí)流程圖。在步驟1202，在第一電路支路內(nèi)通過向各個(gè)晶體管的電流路徑提供第一量的電流來產(chǎn)生第一基極-發(fā)射極電壓(VBEl)。在步驟1204，通過在第二電路支路內(nèi)向各個(gè)晶體管的電流路徑提供第二量的電流來產(chǎn)生第二基極-發(fā)射極電壓(VBE2)，其中第二量的電流小于第一量的電流。在步驟1206，基于VBEl和VBE2，例如通過確定第一基極-發(fā)射極電壓(VBEl)和第二基極-發(fā)射極電壓(VBE》之間的差，來產(chǎn)生VPTAT。如步驟1208所指示的，哪些晶體管處于第一電路支路和第二電路支路中是被變化的。正如以上所述，可利用這種特征來減少Ι/f噪聲。如步驟1212所指示的，在晶體管被從第一電路支路切出之后，并且在所述晶體管被切入第二電路支路之前，該晶體管以基本上等于第二量電流的電流被預(yù)調(diào)節(jié)。正如步驟1214所指示的，在晶體管被從第二電路支路切出之后，并且在該晶體管被切入第一電路支路之前，該晶體管被以基本上等于第一數(shù)量電流的電流被預(yù)調(diào)節(jié)。如上所述，這樣的預(yù)調(diào)節(jié)減少了 VPTAT中的突波。圖12B為被用來概括以上描述的利用電流預(yù)調(diào)節(jié)減少帶隙電壓輸出(VGO)中的突波來產(chǎn)生帶隙電壓的技術(shù)的高級(jí)流程圖。在步驟1220，利用CTAT支路內(nèi)的至少一個(gè)晶體管來產(chǎn)生與絕對(duì)溫度互補(bǔ)的電壓(VCTAT)。在步驟1222，通過向第一電路支路內(nèi)的各個(gè)晶體管的電流路徑提供第一量的電流來產(chǎn)生第一基極-發(fā)射極電壓(VBEl)。在步驟12M，通過向第二電路支路內(nèi)的各個(gè)晶體管的電流路徑提供第二量的電流來產(chǎn)生第二基極-發(fā)射極電壓(VBE2)。在步驟12 ，基于第一基極-發(fā)射極電壓(VBEl)和第二基極-發(fā)射極電壓 (VBE2)，例如通過確定VBEl和VBE2之間的差，來確定與絕對(duì)溫度成比例的電壓(VPTAT)。 正如步驟12 所指明的，可基于VCTAT和VPTAT，例如通過將VCTAT與VPTAT相加來確定帶隙電壓。如步驟1230所指明的，哪些晶體管處于第一電路支路和第二電路支路中是隨時(shí)間變化的。如步驟1232所指示，在晶體管被從第一電路支路切出(或者從CTAT支路被切出)之后，并且在該晶體管被切入第二電路支路之前，該晶體管被預(yù)調(diào)節(jié)成具有基本上等于第二量電流的電流。如步驟1234所指明的，在晶體管被從第二電路支路切換出之后，并且在該晶體管被切入第一電路支路(或者被切入CTAT支路)之前，該晶體管被預(yù)調(diào)節(jié)成具有基本上等于第一數(shù)量電流的電流。圖13為示例性的固定輸出線性電壓調(diào)節(jié)器1302的框圖，該電壓調(diào)節(jié)器包括改變哪些晶體管處于“ 1，，和“N”支路(并且最好也包括“CTAT”支路)、并包括高-至-低電流預(yù)調(diào)節(jié)支路和/或低-至-高電流預(yù)調(diào)節(jié)支路(最好是二者都包括)的帶隙電壓基準(zhǔn)電路 1300。帶隙電壓基準(zhǔn)電路1300產(chǎn)生低突波的帶隙電壓輸出(VGO)，該輸出被提供給作為緩沖器連接的運(yùn)算放大器1306的輸入(例如，非反相輸入)。運(yùn)算放大器1306的另一輸入 (例如，反相輸入)接收放大器的輸出電壓(VOUT)作為反饋信號(hào)。通過利用該反饋，輸出電壓(VOUT)保持+/-公差(例如，+/"1% )地基本固定。圖14為示例性的輸出可調(diào)節(jié)線性電壓調(diào)節(jié)器1402的框圖，該電壓調(diào)節(jié)器包括改變哪些晶體管處于“ 1，，和“N”支路(并且最好也包括“CTAT”支路)、并包括高-至-低電流預(yù)調(diào)節(jié)支路和/或低-至-高電流預(yù)調(diào)節(jié)支路(最好是二者都包括)的帶隙電壓基準(zhǔn)電路1300。從圖14中可以理解，VOUT ^ VG0*(1+R1/R2)。因而，通過選擇電阻器Rl和R2的適當(dāng)值，可選擇期望的V0UT。電阻器Rl和R2可在該調(diào)節(jié)器內(nèi)部，或者在該調(diào)節(jié)器外部。一個(gè)電阻器或者兩個(gè)電阻器可以是可編程的或者可調(diào)整的。帶隙電壓基準(zhǔn)電路和/或VPTAT電路還可被用來提供溫度傳感器。圖15為此類溫度傳感器1510的例子。改變哪些晶體管處于“1”和“N”支路(并且最好也包括“CTAT”支路)的帶隙電壓基準(zhǔn)電路1300可以向模擬-至-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC) 1506的基準(zhǔn)電壓輸入端提供基本上恒定的帶隙電壓輸出(VGO)信號(hào)1504。改變哪些晶體管處于“1”和“N”支路中的VPTAT電路1501可向ADC1506的信號(hào)輸入端提供模擬的VPTAT信號(hào)1502。帶隙電壓基準(zhǔn)電路1300和VPTAT電路1501各自可包括高-至-低電流預(yù)調(diào)節(jié)支路和/或低-至-高電流預(yù)調(diào)節(jié)支路(最好是二者都包括)。在這樣的實(shí)施例中，因?yàn)锳DC 1506的輸入與溫度成比例，ADC 1506的輸出為指示溫度的數(shù)字信號(hào)1508。或者，可以使用與以上所描述的本發(fā)明實(shí)施例相同的電路來同時(shí)產(chǎn)生VGO和VPTAT，并且VGO可被用來向ADC 1506提供基本上恒定的基準(zhǔn)電壓，VPTAT (從該電路中被分接)可被提供至ADC 1506的信號(hào)輸入。再一次， 因?yàn)锳DC 1506的輸入是與溫度成比例的，所以ADC 1506的輸出為指示溫度的數(shù)字信號(hào)。之前的描述為本發(fā)明的較佳實(shí)施例。提供這些實(shí)施例旨在示例說明和描述，并不是為了窮舉或者將本發(fā)明限制為所公開的確定形式。許多的修正和變形對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。為了最佳地說明本發(fā)明的原理及其實(shí)踐應(yīng)用而選擇和描述了一些實(shí)施例，因此它們能夠使得本領(lǐng)域的其他技術(shù)人員理解本發(fā)明。輕微的修正和變形將被認(rèn)為落在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。本發(fā)明的范圍由以下的權(quán)利要求及其等同物來確定。
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權(quán)利要求
1.一種用來產(chǎn)生與絕對(duì)溫度成比例的電壓(VPTAT)的電路，包括由X個(gè)晶體管構(gòu)成的一組晶體管，每個(gè)晶體管都包括基極以及集電極和發(fā)射極之間的電路路徑；多個(gè)開關(guān)，被配置成選擇性地改變?nèi)绾问顾鯴個(gè)晶體管的至少一些被連接在電路內(nèi)部；第一基極-發(fā)射極電壓支路，被配置成向第一基極-發(fā)射極電壓支路內(nèi)的各個(gè)晶體管的電流路徑提供第一量的電流，以產(chǎn)生第一基極-發(fā)射極電壓(VBEl)；第二基極-發(fā)射極電壓支路，被配置成向第二基極-發(fā)射極電壓支路內(nèi)的各個(gè)晶體管的電流路徑提供第二量的電流，以產(chǎn)生第二基極-發(fā)射極電壓(VBE2)，其中第二量的電流小于第一量的電流；第一電流預(yù)調(diào)節(jié)支路，被配置成向第一電流預(yù)調(diào)節(jié)支路內(nèi)的各個(gè)晶體管提供基本上與第一量的電流相等的電流；以及第二電流預(yù)調(diào)節(jié)支路，被配置來向第二電流預(yù)調(diào)節(jié)支路內(nèi)的各個(gè)晶體管提供基本上與第二的電流相等的電流；其中所述VPTAT基于分別由第一基極-發(fā)射極電壓支路和第二基極-發(fā)射極電壓支路產(chǎn)生的第一基極-發(fā)射極電壓(VBEl)和第二基極-發(fā)射極電壓(VBE》來產(chǎn)生；其中第一和第二預(yù)調(diào)節(jié)支路內(nèi)的晶體管不被用來產(chǎn)生VBEl和VBE2;以及其中所述開關(guān)被用來隨時(shí)間選擇性地改變所述X個(gè)晶體管中的哪些處于第一基極-發(fā)射極電壓支路、 第二基極-發(fā)射極電壓支路、第一電流預(yù)調(diào)節(jié)支路和第二電流預(yù)調(diào)節(jié)支路中。
2.如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于在所述晶體管處于第一基極-發(fā)射極電壓支路內(nèi)之后，但在開關(guān)被用來使所述晶體管處于第二基極-發(fā)射極電壓支路內(nèi)之前，開關(guān)使得所述晶體管處于第二電流預(yù)調(diào)節(jié)支路內(nèi)；且在所述晶體管處于第二基極-發(fā)射極電壓支路內(nèi)之后，但在開關(guān)被用來使所述晶體管處于第一基極-發(fā)射極電壓支路內(nèi)之前，開關(guān)使得所述晶體管處于第一電流預(yù)調(diào)節(jié)支路內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于，進(jìn)一步包括控制器，被配置成控制開關(guān)以由此控制X個(gè)晶體管中的哪些處于第一基極-發(fā)射極電壓支路、第二基極-發(fā)射極電壓支路、第一電流預(yù)調(diào)節(jié)支路和第二電流預(yù)調(diào)節(jié)支路中。
4.一種用來產(chǎn)生與絕對(duì)溫度成比例的電壓(VPTAT)的方法，包括通過向第一電路支路提供第一量的電流來產(chǎn)生第一基極-發(fā)射極電壓(VBEl)； 通過向第二電路支路提供第二量的電流來產(chǎn)生第二基極-發(fā)射極電壓(VBE2)，其中第二量的電流小于第一量的電流；基于第一基極-發(fā)射極電壓(VBEl)和第二基極-發(fā)射極電壓(VBE》產(chǎn)生VPTAT ； 隨時(shí)間改變哪些晶體管處于第一電路支路和第二電路支路中； 在所述晶體管被從第一電路支路切出后，但在所述晶體管被切入第二電路支路之前， 將所述晶體管預(yù)調(diào)節(jié)成具有基本上與第二量的電流相等的電流；以及在所述晶體管被從第二電路支路切換出后，而在所述晶體管被切換進(jìn)入第一電路支路之前，將所述晶體管預(yù)調(diào)節(jié)成具有基本上與第一量的電流相等的電流。
5.一種帶隙電壓基準(zhǔn)電路，包括由X個(gè)晶體管構(gòu)成的一組晶體管，每個(gè)晶體管都包括基極以及集電極和發(fā)射極之間的電流路徑；多個(gè)開關(guān)，被配置成選擇性地改變?nèi)绾问顾鯴個(gè)晶體管的至少一些連接在電路內(nèi)部；第一電路部分，利用X個(gè)晶體管中的至少一個(gè)來產(chǎn)生與絕對(duì)溫度互補(bǔ)的電壓(VCTAT)；以及第二電路部分，產(chǎn)生與絕對(duì)溫度成比例的電壓(VPTAT)，VPTAT與VCTAT相加得到帶隙電壓輸出(VGO)，第二電路部分包括第一基極-發(fā)射極電壓支路，被配置成向第一基極-發(fā)射極電壓支路內(nèi)的各個(gè)晶體管的電流路徑提供第一量的電流，以產(chǎn)生第一基極-發(fā)射極電壓(VBEl)；和第二基極-發(fā)射極電壓支路，被配置成向第二基極-發(fā)射極電壓支路內(nèi)的各個(gè)晶體管的電流路徑提供第二量的電流，以產(chǎn)生第二基極-發(fā)射極電壓(VBE2)，其中第二量的電流小于第一量的電流；其中所述VPTAT基于第一基極-發(fā)射極電壓(VBEl)和第二基極-發(fā)射極電壓(VBE2) 來產(chǎn)生；第一電流預(yù)調(diào)節(jié)支路，被配置成向第一電流預(yù)調(diào)節(jié)支路內(nèi)的各個(gè)晶體管提供基本上與第一量的電流相等的電流；和第二電流預(yù)調(diào)節(jié)支路，被配置成向第二電流預(yù)調(diào)節(jié)支路內(nèi)的各個(gè)晶體管提供基本上與第二量的電流相等的電流；其中所述開關(guān)被用來隨時(shí)間選擇性地改變所述X個(gè)晶體管中的哪些處于第一基極-發(fā)射極電壓支路、第二基極-發(fā)射極電壓支路、第一電流預(yù)調(diào)節(jié)支路和第二電流預(yù)調(diào)節(jié)支路中。
6.如權(quán)利要求5所述的電路，其特征在于在處于第一基極-發(fā)射極電壓支路內(nèi)之后，但在其被切入第二基極-發(fā)射極電壓支路之前，所述晶體管被切換為處于第二電流預(yù)調(diào)節(jié)支路內(nèi)；且在處于第二基極-發(fā)射極電壓支路內(nèi)之后，但在其被切入第一基極-發(fā)射極電壓支路之前，所述晶體管被切換為處于第一電流預(yù)調(diào)節(jié)支路內(nèi)。
7.如權(quán)利要求6所述的電路，其特征在于，還包括控制器，被配置成控制開關(guān)以由此控制X個(gè)晶體管中的哪些處于第一基極-發(fā)射極電壓支路、第二基極-發(fā)射極電壓支路、第一電流預(yù)調(diào)節(jié)支路和第二電流預(yù)調(diào)節(jié)支路中。
8.如權(quán)利要求5所述的電路，其特征在于在產(chǎn)生VCTAT的第一電路部分內(nèi)的至少一個(gè)X個(gè)晶體管中的每個(gè)晶體管都被提供第一量的電流，以及所述開關(guān)還被用來隨時(shí)間改變X個(gè)晶體管中的哪些處于第一電路部分內(nèi)。
9.如權(quán)利要求8所述的電路，其特征在于在處于第一基極-發(fā)射極電壓支路內(nèi)后，但在其被切換至第二基極-發(fā)射極電壓支路內(nèi)之前，所述晶體管被切換為處于第二電流預(yù)調(diào)節(jié)支路內(nèi)；在處于第二基極-發(fā)射極電壓支路內(nèi)后，但在其被切換至第一基極-發(fā)射極電壓支路內(nèi)之前，所述晶體管被切換為處于第一電流預(yù)調(diào)節(jié)支路內(nèi)；在處于產(chǎn)生VCTAT的第一電路部分內(nèi)后，但在其被切換至第二基極-發(fā)射極電壓支路內(nèi)之前，所述晶體管被切換為處于第二電流預(yù)調(diào)節(jié)支路內(nèi)；以及在晶體管處于第二基極-發(fā)射極電壓支路內(nèi)后，但在其被切換至產(chǎn)生VCTAT的第一電路部分內(nèi)之前，所述晶體管被切換為處于第一電流預(yù)調(diào)節(jié)支路內(nèi)。
10.如權(quán)利要求9所述的電路，其特征在于，進(jìn)一步包括控制器，被配置成控制開關(guān)以由此控制X個(gè)晶體管中的哪些處于第一電路部分、第一基極-發(fā)射極電壓支路、第二基極-發(fā)射極電壓支路、第一電流預(yù)調(diào)節(jié)支路和第二電流預(yù)調(diào)節(jié)支路中。
11.一種用來產(chǎn)生帶隙電壓的方法，包括通過向第一電路支路提供第一量的電流來產(chǎn)生第一基極-發(fā)射極電壓(VBEl)； 通過向第二電路支路提供第二量的電流來產(chǎn)生第二基極-發(fā)射極電壓(VBE2)； 利用CTAT支路產(chǎn)生與絕對(duì)溫度互補(bǔ)的電壓(VCTAT)；基于第一基極-發(fā)射極電壓(VBEl)和第二基極-發(fā)射極電壓(VBE2)產(chǎn)生與絕對(duì)溫度成比例的電壓(VPTAT)；基于VCTAT和VPTAT產(chǎn)生帶隙電壓；隨時(shí)間改變哪些晶體管處于第一電路支路和第二電路支路中； 在所述晶體管從第一電路支路被切出后，但在所述晶體管被切入第二電路支路之前， 將所述晶體管預(yù)調(diào)節(jié)成具有基本上與第二量的電流相等的電流；以及在所述晶體管從第二電路支路被切出后，但在所述晶體管被切入第一電路支路之前， 將所述晶體管預(yù)調(diào)節(jié)成具有基本上與第一量的電流相等的電流。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述改變還包括隨時(shí)間改變至少哪一個(gè)晶體管處于CTAT支路中，并且還包括在所述晶體管從CTAT支路被切出后，但在所述晶體管被切入第二電路支路之前，將所述晶體管預(yù)調(diào)節(jié)成基本上與第二量的電流相等的電流；在所述晶體管從第二電路被支路切出后，但在所述晶體管被切入CTAT支路之前，將所述晶體管預(yù)調(diào)節(jié)成基本上與第一量的電流相等的電流。
13.一種電壓調(diào)節(jié)器，包括用來產(chǎn)生帶隙電壓輸出(VGO)的帶隙電壓基準(zhǔn)電路；以及運(yùn)算放大器，包括接收帶隙電壓輸出(VGO)的非反相⑴輸入， 反相㈠輸入，以及輸出，產(chǎn)生電壓調(diào)節(jié)器的電壓輸出(VOUT)； 其中所述帶隙電壓基準(zhǔn)電路包括由X個(gè)晶體管構(gòu)成的一組晶體管，每個(gè)晶體管都包括基極以及集電極和發(fā)射極之間的電流路徑；多個(gè)開關(guān)，被配置成選擇性地改變?nèi)绾问顾鯴個(gè)晶體管的至少一些連接在電路內(nèi)部；第一電路部分，利用X個(gè)晶體管中的至少一個(gè)來產(chǎn)生與絕對(duì)溫度互補(bǔ)的電壓(VCTAT)；以及第二電路部分，產(chǎn)生與絕對(duì)溫度成比例的電壓(VPTAT)，VPTAT與VCTAT相加得到帶隙電壓輸出(VGO)，第二電路部分包括第一基極-發(fā)射極電壓支路，被配置成向第一基極-發(fā)射極電壓支路內(nèi)的各個(gè)晶體管的電流路徑提供第一量的電流，以產(chǎn)生第一基極-發(fā)射極電壓(VBEl)；以及第二基極-發(fā)射極電壓支路，被配置成向第二基極-發(fā)射極電壓支路內(nèi)的各個(gè)晶體管的電流路徑提供第二量的電流，以產(chǎn)生第二基極-發(fā)射極電壓(VBE2)，其中第二量的電流小于第一量的電流；其中所述基于第一基極-發(fā)射極電壓(VBEl)和第二基極-發(fā)射極電壓(VBE》來產(chǎn)生；第一電流預(yù)調(diào)節(jié)支路，被配置來向第一電流預(yù)調(diào)節(jié)支路內(nèi)的各個(gè)晶體管提供基本上與第一量的電流相等的電流；和第二電流預(yù)調(diào)節(jié)支路，被配置來向第二電流預(yù)調(diào)節(jié)支路內(nèi)的各個(gè)晶體管提供基本上與第二量的電流相等的電流；其中所述開關(guān)被用來隨時(shí)間選擇性地改變所述X個(gè)晶體管中的哪些處于第一基極-發(fā)射極電壓支路、第二基極-發(fā)射極電壓支路、第一電流預(yù)調(diào)節(jié)支路和第二電流預(yù)調(diào)節(jié)支路中。
14.如權(quán)利要求13所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于在處于第一基極-發(fā)射極電壓支路內(nèi)之后，但在其被切換至第二基極-發(fā)射極電壓支路內(nèi)之前，所述晶體管被切換為處于第二電流預(yù)調(diào)節(jié)支路內(nèi)；且在處于第二基極-發(fā)射極電壓支路內(nèi)之后，但在其被切換至第一基極-發(fā)射極電壓支路內(nèi)之前，所述晶體管被切換為處于第一電流預(yù)調(diào)節(jié)支路內(nèi)。
15.如權(quán)利要求13所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于產(chǎn)生VCTAT的第一電路部分內(nèi)的至少一個(gè)X個(gè)晶體管的每個(gè)晶體管被提供第一量的電流，所述開關(guān)還被用來隨時(shí)間改變X個(gè)晶體管中的哪些處于第一電路部分內(nèi)。
16.如權(quán)利要求15所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于在處于第一基極-發(fā)射極電壓支路內(nèi)后，但在其被切換至第二基極-發(fā)射極電壓支路內(nèi)之前，所述晶體管被切換為處于第二電流預(yù)調(diào)節(jié)支路內(nèi)；在處于第二基極-發(fā)射極電壓支路內(nèi)后，但在其被切換至第一基極-發(fā)射極電壓支路內(nèi)之前，所述晶體管被切換為處于第一電流預(yù)調(diào)節(jié)支路內(nèi)；在處于產(chǎn)生VCTAT的第一電路部分內(nèi)后，但在其被切換至第二基極-發(fā)射極電壓支路內(nèi)之前，所述晶體管被切換為處于第二電流預(yù)調(diào)節(jié)支路內(nèi)；以及在處于第二基極-發(fā)射極電壓支路內(nèi)后，但在其被切換至產(chǎn)生VCTAT的第一電路部分內(nèi)之前，所述晶體管被切換為處于第一電流預(yù)調(diào)節(jié)支路內(nèi)。
17.如權(quán)利要求13所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，運(yùn)算放大器的反相(-)輸入被連接至所述運(yùn)算放大器的輸出。
18.如權(quán)利要求17所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述電壓調(diào)節(jié)器包括輸出固定的線性電壓調(diào)節(jié)器。
19.如權(quán)利要求13所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，進(jìn)一步包括 用來取決于電壓調(diào)節(jié)器的電壓輸出(VOUT)產(chǎn)生另一電壓的電阻器分壓器； 其中運(yùn)算放大器的反相(-)輸入接收由電阻器分壓器產(chǎn)生的另一電壓。
20.如權(quán)利要求19所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述電壓調(diào)節(jié)器包括輸出可調(diào)整的線性電壓調(diào)節(jié)器。
全文摘要
本發(fā)明提供了用來產(chǎn)生與絕對(duì)溫度成比例的電壓(VPTAT)和/或帶有低1/f噪聲的帶隙電壓輸出(VGO)的電路和方法。第一基極-發(fā)射極電壓支路被用來產(chǎn)生第一基極-發(fā)射極電壓(VBE1)。第二基極-發(fā)射極電壓支路被用來產(chǎn)生第二基極-發(fā)射極電壓(VBE2)。該電路還包括第一電流預(yù)調(diào)節(jié)支路和/或第二電流預(yù)調(diào)節(jié)支路?；赩BE1和VBE2來產(chǎn)生VPTAT。CTAT支路可被用來產(chǎn)生與絕對(duì)溫度互補(bǔ)的電壓(VCTAT)，該電壓與VPTAT相加可得到VGO。哪些晶體管處于第一基極-發(fā)射極電壓支路、第二基極-發(fā)射極電壓支路、第一電流預(yù)調(diào)節(jié)支路、第二電流預(yù)調(diào)節(jié)支路中和CTAT支路隨時(shí)間改變。電流預(yù)調(diào)節(jié)支路被用來在晶體管被切入和切出各種其它的電路支路時(shí)將它們適當(dāng)?shù)仡A(yù)調(diào)節(jié)成具有適當(dāng)量的電流。
文檔編號(hào)G05F3/20GK102176187SQ20101057775
公開日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月8日
發(fā)明者S·G·赫比斯特 申請(qǐng)人:英特賽爾美國(guó)股份有限公司