[发明专利]带隙电压参考

说明书

一个例子公开了一种电压参考，包括：具有第一中间带隙电压输出、第二中间带隙电压输出和带隙电压参考输出的带隙电路核心；具有第一输入、第二输入、输入偏移、输出和输入偏移微调的放大器；微调控制器；耦合于所述带隙电路、所述放大器与所述微调控制器之间的开关矩阵；其中所述开关矩阵具有功能配置和校准配置；其中在所述开关矩阵的所述功能配置中，所述第一中间带隙电压输出耦合到所述放大器的所述第一输入且所述第二中间带隙电压输出耦合到所述放大器的所述第二输入；且其中响应于所述开关矩阵的所述校准配置，所述微调控制器经耦合以使用所述输入偏移微调调节所述放大器的所述输入偏移。

技术领域

本说明书涉及用于带隙电压参考的系统、方法、设备、装置、制品和指令。

背景技术

带隙电压参考理想地为在许多集成电路中用以产生固定参考电压的温度、电源和负载非依赖性电压参考。带隙电压参考通常产生约1.25V 的输出电压。

带隙电压参考监测以不同电流密度操作的两个p-n结(例如，二极管)之间的电压差。具有不同大小的两个二极管之间的电压差可非常依赖于温度且表现为VT*ln(比率)且与绝对温度成比例(proportionalto absolute temperature，ptat)。然而，此ptat电压接着可用于产生ptat电流，继而迫使该电流通过二极管。二极管正向电压在恒定电流下具有负极温度系数。通过将ptat电流施加到二极管且添加额外ptat电压(经由R1 和或R2)，可形成具有零温度系数的带隙电压。

发明内容

根据例子实施例，一种电压参考包括：具有第一中间带隙电压输出、第二中间带隙电压输出和带隙电压参考输出的带隙电路核心；具有第一输入、第二输入、输入偏移、输出和输入偏移微调的放大器；微调控制器；耦合于带隙电路、放大器与微调控制器之间的开关矩阵；其中开关矩阵具有功能配置和校准配置；其中在开关矩阵的功能配置中，第一中间带隙电压输出耦合到放大器的第一输入且第二中间带隙电压输出耦合到放大器的第二输入；且其中响应于开关矩阵的校准配置，微调控制器经耦合以使用输入偏移微调调节放大器的输入偏移。

在另一例子实施例中，开关矩阵被配置成在电压参考的操作期间呈功能配置或校准配置。

在另一例子实施例中，开关矩阵被配置成在功能配置与校准配置之间添加切换之间的延迟。

在另一例子实施例中，响应于开关矩阵的功能配置，微调控制器被配置成使放大器的输入偏移微调保持固定值。

在另一例子实施例中，在开关矩阵的校准配置中，第一中间带隙电压输出与放大器的第一输入解耦合，或第二中间带隙电压输出与放大器的第二输入解耦合。

在另一例子实施例中，微调控制器被配置成使用输入偏移微调使放大器的输入偏移最小化。

在另一例子实施例中，进一步包括环境温度输入；其中微调控制器被配置成响应于环境温度输入上的温度值将开关矩阵设置为校准配置。

在另一例子实施例中，微调控制器被配置成控制开关矩阵。

在另一例子实施例中，微调控制器被配置成响应于第一时间信号将开关矩阵设置为功能配置且响应于第二时间信号将开关矩阵设置为校准配置。

在另一例子实施例中，放大器为差分放大器；其中在校准配置中，第一与第二输入与放大器耦合在一起；且其中微调控制器被配置成响应于来自差分放大器的输出信号改变而停止调节放大器的输入偏移微调。

在另一例子实施例中，在校准配置中，微调控制器被配置成使放大器的输入偏移微调斜升。

在另一例子实施例中，进一步包括耦合到带隙电压参考输出的电容器；和耦合于电容器与带隙电路核心之间的额外开关；其中电容器被配置成将电压存储于带隙电压参考输出上；且其中额外开关被配置成在开关矩阵呈校准配置时使带隙电路核心与带隙电压参考输出隔离。