[发明专利]低电压能隙参考电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种低电压能隙参考电路，尤其是具有小于输入电源的单一稳定操作点，并提供小于输入电源的参考电压。

背景技术

一般高功能电子电路的正常操作需要不受输入电源、负载程度、温度影响的参考电压，比如当作比较器的输入信号，藉以判断内部或外部特定电气信号大小。参考电压通常是由具复杂结构的参考电路而实现，以降低并阻隔输入电源、负载程度、温度的影响。

在现有技术中，业者已开发出许多能防止输入电源及负载影响的参考电路，但是对于温度的影响，一般是利用差讯运算放大器，配合多个电阻及多个二极管，组合成同时具有正温度系数及负温度系数的电路，尤其是正温度系数及负温度系数的大小被设计成相互抵消，因此，可消除或大幅降低温度的影响，亦即整体参考电路的一阶或二阶温度系数为零。

如图1所示的现有技术能隙参考电路，其中能隙参考电路包括差讯运算放大器OP、金氧半场效晶体管P、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一二极管D1及第二二极管D2，可在金氧半场效晶体管P的汲极产生参考电压Vref而输出，其中第二二极管D2是由多个电气特性相同于第一二极管D1的二极管经并联连接而实现。

具体而言，差讯运算放大器OP的输出端连接金氧半场效晶体管P的闸极，金氧半场效晶体管P的源极连接输入电源Vcc，第一电阻R1串接在金氧半场效晶体管P的汲极以及第一二极管D1的正端之间，第二电阻R2及第三电阻R3串接结合而进一步连接至金氧半场效晶体管P的汲极以及第二二极管D2的正端之间。尤其是，第一二极管D1的正端进一步连接至差讯运算放大器OP的反相输入端，而第二电阻R2及第三电阻R3的串接点进一步连接至差讯运算放大器OP的非反相输入端，藉以提供回授控制路径。

图1现有技术能隙参考电路的详细操作分析如下。

首先，依据方程式(1)所示的二极管的电流－电压特性方程式：

I=Is·(eq·Vfk·T-1)]]>

≅Is·eq·Vfk·TVf>>k·Tq---(1)]]>

其中q:一个电子的电量(1.6×10^-19C)

K:波次曼常数(1.38×10^-23J/K)

T:绝对温度

Is:逆向饱和电流

Vf：热电压