TW577190B - Internal power supply for an integrated circuit having a temperature compensated reference voltage generator - Google Patents

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

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TW577190B
TW577190B TW091113259A TW91113259A TW577190B TW 577190 B TW577190 B TW 577190B TW 091113259 A TW091113259 A TW 091113259A TW 91113259 A TW91113259 A TW 91113259A TW 577190 B TW577190 B TW 577190B
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Jae-Yoon Sim
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Samsung Electronics Co Ltd
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Description

577190 A7 B7 五、發明説明(1 ) 發明背景 1. 發明範疇 本發明係屬於半導體裝置,更特別者係屬於在半導體内 之内部參考電壓產生器及一内部電源供應器電壓產生器。 2. 相關技術的說明 傳統之半導體裝置,特別是在半導體記憶體裝置中,為 了提供穩定,低功率操作,由一外部電源電壓來產生一内 部電源供應器電壓且使用來用於做為晶片上每一電路之電 源供應器電源。於半導體裝置言,一電晶體内之電流按照 溫度之變化而變動且因之電路之性能具有電晶體波動,舉 例如,當溫度增加時,在強反轉時,電晶體之載體遷移率 降低,因此減低了電流且減低了電路操作速度。 為了減低此種由溫度變化所造成之半導體裝置之性能上 之波動,一傳統之内部電源供應器可包括有一在一較高溫 度上有一增加時增加其輸出供應電壓之特徵,藉此增加流 經晶片電晶體之電流,及在一較低溫度上將輸出供應電壓 予以減低,並伴有減低之電流。如此,電晶體之電流可保 持在定值且與溫度之變化無關。 此種方式之一為已使用之一按照溫度來變化内部電源供 應器電壓之帶-隙參考產生器。圖1顯示一傳統之帶-隙參 考產生器,其中將一參考電壓VREF提供至一用於產生一 内部電源供應器電壓之電路。圖1中所示之帶-隙參考產生 器能在一晶片上獨斷收調整及控制參考裝置之一溫度係數 且因之能如同一溫度之函數般來變動參考電壓之值。缺點 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 577190 A7 B7 五、發明説明(2 ) 為,參考電壓VREF之變化可能較一外部電源供應器電壓 EVDD正常之變動明顯的為大。 在一替代之方式中為如以上討論不使用一參考電壓變 動,而使用一補助金屬氧化半導體(CMOS)參考電壓產生 器來替代一帶-隙參考產生器以提供與外部電源供應器變 化成獨立之穩定之電壓操作。圖2顯示一此種傳統之 CMOS參考電壓產生器。圖2所示之CMOS參考電壓產生器 不受外部電源供應器上變動之影響且具有一穩定之操作但 缺點為在結合之電路内不能獨斷的控制溫度之相關性。 圖3顯示一傳統之内部電源供應器電壓產生器之一電路 圖。參考圖3,傳統之内部電源供應器電壓產生器包括一 用於接收一參考電壓VREF且產生一内部參考電壓VREFP 之内部參考電壓產生器31,一用於將一内部參考電壓 VREFP與一内部電源供應器電壓IVDD比較之比較器3 3, 及一用於接收一外部電源供應器電壓EVDD以便產生且輸 出内部電源供應器電壓IVDD之驅動器35。參考電壓為一 可由示於圖1之帶隙參考產生器或示於圖2之CMOS參考電 壓產生器來導出之電壓。内部參考電壓產生器31包括一差 動放大器31a,一第一電阻R1及一第二電阻R2。内部參 考電壓產生器3 1按照電阻R 1及R 2之電阻值之比值及參考 電壓VREF來產生内部參考電壓VREFP。内部參考電壓 VREFP由以下公式決定: VREFP = VREF(1+R1/R2) [1] 且不受製造製程及溫度之影響。 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 577190 A7 B7 五、發明説明(3 ) 由於前述傳統之内部電源供應器電壓產生器不受溫度之 影響,内部參考電壓VREFP值不能由溫度上之變化來控 制。其結果為内部電源供應器電壓IVDD值亦不能按照溫 度上之變化來控制。 發明概要 為解決上述問題,本發明之一具體實施例之第一特徵為 在一半導體裝置内提供一内部電源供應器電壓產生器,該 產生器按照溫度上之變化來控制内部參考電壓之值。 本發明之一具體實施例之第二特徵為在一半導體内提供 一内部電源供應器電壓產生器,該產生器按照溫度上之變 化來控制一内部電源供應器電壓。 本發明之一具體實施例之第三特徵為提供一包括一用於 將一輸入參考電壓來除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參考分壓器之溫度補償 參考電壓產生器。 按照本發明之一第一具體實施例為實施第一特徵在一半 導體裝置内之一内部參考電壓產生器最好包括一用於將一 輸入至差動放大器之第一輸入端子内之第一參考電壓及將 一輸入至第一差動放大器之一第二輸入端子内之輸入電壓 予以差動放大以便將一内部參考電壓輸出至第一差動放大 器之一輸出端子之第一差動放大器;一連接在第一差動放 大器之輸出端子與第一差動放大器之輸入端子之間之第一 電阻;及一連接在一第二參考電壓與第一差動放大器之第 二輸入端子之間之第二電阻,第一及第二電阻形成一第一 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 577190 A7 B7 五、發明説明(4 ) 分壓器,第一電阻之阻抗值最好按照溫度上之變化動態的 由一電壓來變動。由於可變阻抗裝置為一般使用一主動裝 置來執行,故最好第一電阻包括一個或多個之PMOS電晶 體,該PMOS電晶體之閘極由按照溫度而變化之電壓來控 制。 按照本發明之第二具體實施例為實施第一特徵,在一半 導體裝置内之一内部參考電壓產生器最好包括一用於將一 輸入至第一差動放大器之一第一輸入端子之第一參考電壓 與一輸入至第一差動放大器之第二輸入端子之輸入電壓予 以差動放大以便對第一差動放大器之一輸出端子輸出一内 部參考電壓之第一差動放大器;一連接至差動放大器之/輸 出端子與第一差動放大器之第二輸入端子之間之第一電 阻;及一連接至第二參考電壓與第一差動放大器之第二輸 入端子之間之第二電阻,第一及第二電阻形成一第一分電 器。第一電壓之阻抗值最好由一按照溫度上之變化而變動 之一電壓來動態的變動。 最好第二電阻由一個或多個NMOS電晶體組成且NMOS 電晶體之閘極之電壓按照溫度來變化。最好内部參考電壓 產生器進一步包括一為按照溫度上之變化而變動用於產生 參考電壓之溫度補償可變電壓產生器。 並且最好,溫度補償可變電壓產生器亦包括一將輸入至 第二差動放大器之一第一輸入端子之一第三參考電壓及將 輸入至第三差動放大器之一第二輸入端子之一電壓差動放 大以便將第二差動放大器之一輸出端子輸出一輸出電壓之 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 577190 A7 B7 五、 發明説明 ( 5 ) 第 二 差 動放 大 器 ,一連接在第二差 動放大器之輸出端 子與 第 二 差 重々放 大 器 之第二輸入端子之 間之第三電阻,一 連接 在 第 二 參考 電 壓 與差動放大器之第 二輸入端子之間之 第 四 電 阻 及一 用 於對差動放大器之輸 出電壓及第三參考 電 壓 做 響 應 產生按 昭 溫度來變化而變化 之電壓之可變電壓 產 生 器 〇 第 三及 第 四 電阻形成一第二分, 壓器。 按 昭 本發 明 之 一第三具體實施例 為實施第二特徵, 一 半 導 體 裝 置内 之 一 内部電源供應器電 壓產生器最好包括 一 用 於產 生 一按 昭 溫 度變化而變化内部 參考電壓之内部參考 電 壓 產 生 器, 一 用 於將内部參考電壓 與一内部電源供應 器 電 壓 相 比 較之 比 較 器;及一用於接收 一外部電源供應器 電 壓 以 便對 比較 器 之 一輸出信號做響應 而輸出内部供應器 電 壓 之 驅 動 器。 按 昭 本發 明 之 一第四具體實施例 為實施第三特徵, 提供 有 具有 溫度補 償 分壓器之溫度補償 參考電壓產生器。 其 中 溫 度 補 償之 參考 分壓器最好包括至 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,將 第 一 及 第 二 電子 元 件合併使得在溫度補 償之輸出上之變化 為 一 溫 度 上 變化 之 一 函數。第一電子元 件可為一 PMOS電 晶 體 及 第 二 電阻 元 件 可為一 NMOS電晶 體。此一情況時PMOS 電 晶 體 應在 一 弱 反轉區域内操作及NIOS電晶體應在 一 強 反轉 區 域内 操 作 。在第四具體實施例中溫度補償之輸 出 電 壓 為 不 是直 接 比 ^例於溫度上之變化就是反比於溫度 之 變 -9 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 577190 A7 B7 五、發明説明(6 ) 本發明另外之特徵由本發明之第五具體實施例即提供一 溫度補償電源供應器來實施:其包括一為由至少二個參考 電壓產生之溫度補償之參考電壓及一用於在溫度補償之參 考電壓控制下自一輸入電壓產生一輸出電壓之調整之元件 及其特徵為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。替代的,在本發明之一第六具體實施例中, 溫度增加時輸出電壓下降及溫度減低時輸出電壓上升。 最好,第五及第六具體實施例中,至少二個參考電壓之 一個為一溫度播償之參考電壓。 最好,該溫度補償之參考電壓為使用至少一電阻在一弱 反轉區域内操作及使用至少一電阻在一強反轉區域内操作 來產生者。在某些情況,二個參考電壓為約相同或相同。 本發明之這些或其他特徵對熟於此一技藝之上在閱讀以 下詳細說明及將獲得了解。 圖式簡單說明 本發明之上述特徵及優點可藉詳細所述之具體實施例配 合參考所附之圖式將更為明暸,其中: 圖1顯示一傳綵之帶-隙參考產生器之一電路圖; 圖2顯示一傳統之CMOS參考電壓產生器之一電路圖; 圖3顯示一傳統之内部電源供應器電壓產生器之一電路 圖; 圖4顯示一按照本發明之一第一具體實施例之一内部參 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 五、發明説明(7 ) 考電壓產生器之電路圖; 圖5顯示在一傳統之雷曰赚 η 4 、 曰植内不出電流對應閘極電壓之 變動及溫度之一繪圖; Η丄电Κ 圖6顯示按照本發明乏—哲 , + 艾矛二具體實施例之一内部參考 私壓產生為<一電路圖; 圖7顯示按照本發明之一笛一 ^^ 弟二具體實施例之一内部參考 包昼產生為足一電路圖; 圖8顯示按照本發明之一筮 m… ^ 弟四具體實施例之一内部參考 私壓產生為 < 一電路圖;及 ^顯。示按照本發明使用—按照本發明之—内部參考電 &產生态之-内邵電源供應器電壓產生器之—電路圖。 發明詳細說明 本發明為韓时财請N。G1_3976Q建檔於⑴日綱 内 生 年及名稱為”按照溫度變動能控制内部參考電壓之值之 邵參考電壓產生器及包括相同之内部電源供應器電壓產 器’’,以提及方式併入本文。 予 明 本發明以下就發明所選之具體實例併同參考所附圖式 以全面說明之。之後’藉對本發明所選具體實施例之說明 利用參考所附之圖式以詳細方式來加以說明。相同參考之 號碼在全部之圖式中適用於相同之元件。 圖4顯示一按照本發明之一第一具體實施例之—内部 考電壓產生器之-舉例之電路圖。參見圖4,内部參考 壓產生器最好包括一差動放大器41,—電阻尺2,一做為 —電阻用之PMOS電晶體P4 ’及一溫度_有關之可變電壓 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 577190 A7 B7 五、發明説明(8 ) 產生器43,電阻R2與PMOS電晶體P 4合併形成一電阻性 分壓器。 差動放大器41將一輸入至一第一輸入端子II内之第一 參考電壓VREF1及將一輸入至一第二輸入端子12内之輸入 電壓VIN差動放大器及將一參考電壓VREFP輸出至一輸出 端子Ο 1。差動放大器4 1為一傳統之負反饋型差動放大器 及可包括經P3之PMOS電晶體P1及經N3之NMOS電晶體 N1。電阻R2連接在一為一按地電壓VSS之第二參考電壓 與差動放大器41之第二輸入端子12之間。PMOS電晶體P4 連接在41之輸出端子01與差動放大器41之第二輸入端子 I 2之間。將溫度-相關之可變電壓產生器4 3之一可變輸出 電壓VTEMP加至PMOS電晶體P 4之閘極上。 溫度-相關之可變電壓產生器4 3接收一第三參考電壓 VREF2產生按照溫度變化而變動之可變輸出電壓VTEMP ,因之改變PMOS電晶體P 4之等效電阻/阻抗。第三參考 電壓VREF2可為與第一參考電壓VREF1相同或不同。溫 度-相關之可變電壓產生器43最好包括一差動放大器 4 3 a,一做為一電阻用之PMOS電晶體P 1 0,一做為一另 一電阻用之PMOS電晶體P 1 1,及一可變電壓產生器 43b ° 差動放大器43a將一輸入至一第一輸入端子13内之第三 參考電壓VREF2及將一輸入至一第二輸入端子14内之電壓 差動放大器以便對一輸出端子0 2輸出一輸出電壓。差動 放大器4 3 a為一與差動放大器4 1相似之負反饋型差動放大 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 577190 A7 B7 五、發明説明(9 ) 器可包括經P7之PMOS電晶體P5及經N6之NMOS電晶體 N4。 做為一電阻用之PMOS電晶體P 1 0連接在差動放大器 43a之輸出端子02與差動放大器43a之第二輸入端子14之 間。PMOS電晶體P 1 0之閘極及汲極二者均連接至第二輸 入端子14。做為一電阻用之PMOS電晶體P 1 1連接在為一 接地電壓VSS之一第二參考電壓與差動放大器43a之第二 輸入端子I 4之間。PMOS電晶體P 1 1之一閘極及汲極連接 至接地電壓V S S。 如果PMOS電晶體P 1 0及PMOS電晶體P 1 1之大小及輸出 阻抗為相等。則輸出至差動放大器4 3 a之輸出端子0 2之電 壓為2xVREF2。由於PMOS電晶體P 1 0與PMOS電晶體P 1 1 為做成最佳之匹配且在一相同之環境下因此具有一相同之 熱特性,此種阻抗合併因之與製造處理步驟及溫度上之變 動無影響。可使用一對NM0S電晶體或一對電阻來代替 PMOS電晶體P 1 0及P 1 1則有相同之結果。 可變電壓產生器4 3 b產生為一按照溫度變化而變動之可 變輸出電壓VTEMP。此種溫度所做變化為受來自差動放 大器43a之輸出端子02之電壓輸出及第三參考電壓VREF2 影響而變化者。可變電壓產生器43b最好包括一 PMOS電 晶體P 8,一 PMOS電晶體P9,及一 NM0S電晶體N7。 PMOS電晶體P 8之源極連接至差動放大器4 3 a之輸出端 子02,及PMOS電晶體P 8之一閘極連接至PMOS電晶體P8 之汲極。PM0S電晶體P 9之一源極連接至PM0S電晶體P 8 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 577190 A7 B7 五、發明説明(1〇 ) 之源極,及PMOS電晶體P 9之閘極及汲極二者連接至一輸 出可變輸出電壓VTEMP之一節點上。NMOS電晶體N 7之 一汲極連接至VTEMP節點,及第三參考電壓VREF2加至 NMOS電晶體N 7之閘極上,及接地電壓V S S加至NMOS電 晶體N 7之一源極上。 特別是,PMOS電晶體P 8及PMOS電晶體P 9設計成在一 弱反轉區域内操作。對此一目的,PMOS電晶體P 8及P 9之 W/L之一比值成增加及NMOS電晶體N7之W/L之一比值 成減低,此處W指一電晶體之一閘極之寬度,及L指一電 晶體之閘極之長度。替代的,可使用一 NMOS電晶體或一 電阻來代替PMOS電晶體P 8及P9。 圖5顯示一示出有在一傳統之電晶體中電流對應閘電壓 及溫度變動之繪圖。參見圖5,按照示於圖4之本發明之第 一具體實施例之内部參考電壓產生器之操作將詳予說明 之。 溫度相對於電流I d s之變動係根據門檻電壓V t h而有不 同。在一電壓V g s (—電晶體之一閘極與一源極間之電壓) 較門檻電壓V t h為小之情況,此即,在一弱反轉區域内, 電晶體之一導通電壓在溫度增加下變得較小,及因之電流 Ids變大。另一方面,在電壓Vgs較門檻電壓Vth為大, 此即,在一強反轉區域内,在溫度增加下載體之遷移率減 低,藉此減低電流I d s。弱反轉區域亦可謂為次門檻區 域。 如此,在如圖4所示按照本發明之第一具體實施例之内 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 577190 A7 B7 五、發明説明(11 ) 部參考電壓產生器,内部參考電壓VREFP之變動與所選實 施之使用電晶體之弱反轉特性之溫度變動一致。此即,如 上述,最好將可變電壓產生器43 b之PMOS電晶體P8及P9 設計成操作在具有PMOS電晶體P 8及P 9之電壓V g s按照溫 度來變化(此即,在一較高之電壓V g s成減低,在一較低 溫度電壓V g s成增加)之弱反轉區域内。這樣會造成可變 電壓產生器43b的可變輸出電壓VTEMP在較高溫時增加而 在較低溫時降低。結果,經一其自已之閘極接收可變輸出 電壓VTEMP之PMOS電晶體P4之等值電阻值為按照溫度來 變動。 同樣的,在溫度增加時,可變電壓產生器4 3 b之可變, 輸出電壓VTEMP增加,PMOS電晶體P 4之等效電阻值增 加,及内部參考電壓VREFP增加。另一方面,在溫度減低 時,可變電壓產生器43b之可變輸出電壓VTEMP減低, PMOS電晶體P 4之等效電阻值減低,及内部參考電壓 VREFP減低。 圖6顯示一按照本發明一第二具體實施例之内部參考電 壓產生器之一舉例之電路圖。參見圖6,内部參考電壓產 生器最好包括一差動放大器41,一電阻R2,一做為一電 阻用之PMOS電晶體P 4,及一溫度-相關之可變電壓產生 器4 3。本發明之第二具體實施例之内部參考電壓產生器進 一步包括一未在所示之第一具體實施例之電路之圖4出現 之電阻R 1。 差動放大器4 1,電阻R2,PMOS電晶體P4,及溫度-相 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 577190 A7 B7 五、發明説明(12 ) 關之可變電壓產生器4 3與第一具體實施例之電路中者相 同。電阻R1與PMOS電晶體P4在差動放大器41之輸出端 子〇 1 —第二輸入端子I 2之間成併聯連接,藉此限制R 1 -P 4合併後之最大阻抗值。 圖7顯示一本發明之第三具體實施例之一内部參考電壓 產生器之一舉例之電路圖。其包括一差動放大器41,一電 阻R 1,一做為一電阻用之NMOS電晶體N 8,及一溫度-相 關之可變電壓產生器4 3。差動放大器4 1及溫度-相關之可 變電壓產生器43與圖4所示之第一具體實施例之電路中者 相同。電阻R1連接在差動放大器41之一輸出端子01與一 第二輸入端子12之間。NMOS電晶體N8連接在差動放大器 4 1之第二輸入端子I 2與接地電壓V S S之間,及溫度-相關 之可變電壓產生器43之可變輸出電壓VTEMP加至NMOS電 晶體N 8之一閘極上。溫度·相關之可變電壓產生器按照溫 度上之變動及經可變輸出電壓VTEMP之NMOS電晶體N 8 之一等效電阻值之變動而變動。 圖8顯示一按照本發明之一第四具體實施例之一内部參 考電壓產生器之一舉例之電路圖,其包括一差動放大器 41,一電阻R1,一做為一電阻用之NMOS電晶體N8及一 溫度-相關之可變電壓產生器4 3。按照本發明之第四具體 實施例之内部參考電壓產生器進一步包括一未在圖7中所 示之第三具體實施例之電路中出現之電阻R 2。差動放大 器4 1,電阻R 1,NMOS電晶體N 8及溫度-相關之可變電壓 產生器43與示於圖7之第三具體實施例之電路中者相同。 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 577190 A7 B7 五、發明説明(13 ) 電阻R2連接在差動放大器41之一第二輸入端子12與接地 電壓V S S之間。 按照第二至第四具體實施例之内部參考電壓產生器之操 作基本上與如圖4所示之第一具體實施例相同及其詳細說 明予以略去,各具體實施例間之差別為提供用於輸出參考 電壓上之特別之電阻性元件之不同。 圖9顯示按照本發明使用按照本發明之内部參考電壓產 生器之任一具體實施例之一内部電源供應器電壓產生器之 一電路圖。參見圖9,按照本發明之内部電源供應器電壓 產生器最好包括一内部參考電壓產生器100,一比較器 6 3,及一驅動器6 5。如先前討論,圖9中之内部電源供應 器之内部參考電壓產生器如圖9所示,可由二個分別之參 考電壓VREF1及VREF2或由一為一耦合至内部參考電壓產 生器之二個輸入節點之單一參考電壓來控制。 内部參考電壓產生器1 0 0為按照本發明之具體實施例1 -4中先前所述之内部參考電壓產生器之一個。内部參考電 壓產生器100最好在溫度增加時一内部參考電壓VREFP增 加且在溫度減低時減低内部參考電壓VREFP。比較器6 3 將内部參考電壓VREFP與一自驅動器6 5來之電源供應器 電壓IVDD相比較。驅動器6 5包括一 PMOS電晶體,對比 較器6 3之一輸出信號做響應接收一外部電源供應器電壓 EVDD及輸出内部供應器電壓IVDD。 如果溫度增加,内部參考電壓VREFP成增加,及内部電 源供應器電壓IVDD成增加。如果溫度減低,内部參考電 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 577190 A7 B7 五、發明説明(14 ) 壓VREFP減低及内部電源供應器電壓IVDD減低。 如以上所述,按照本發明之任何一内部參考電壓產生器 及内部電源供應器電壓產生器之具體實施按照溫度上之變 化而能變動内部電源供應器電壓之值以便減低半導體之特 性上之波動。此即,内部參考電壓產生器及内部電源供應 器電壓產生器在一較高之溫度能增加内部電源供應器電壓 之值藉此增加流經電晶體電路之電流。進一步,内部參考 電壓產生器及内部電源供應器電壓產生器較低之溫度則減 低内部電源供應器電壓之值,藉此減低電晶體電路之電 流。因此,電晶體電路中之電流就溫度之變動言可維持一 定值。同樣的,按照本發明之具體實施例之内部參考電壓 產生器及内部電源供應器電壓產生器可防法半導體及其特 性上由於溫度而致之影響。 此處就本發明所選之具體實施例且經使用特定之方式已 予以揭示,但這些僅為按一般方式及說明之思考來加以說 明者並非以限制為目的。同樣的,對於熟於此一技藝之士 應了解在不達背本發明陳述於以下申請專利範圍之精神及 範圍下在形式上及細部上是可以做出不同的變動來的。 圖式元件符號說明 31 内部參考電壓產生器 3 1a 差動放大器 3 3 比較器 3 5 驅動器 4 1 差動放大器 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 577190 A7 B7 五、發明説明(15 ) 4 3 溫度-相關之可變電壓產生器 4 3a 差動放大器 43b 可變電壓產生器 6 3 比較器 6 5 驅動器 1 00 内部參考電壓產生器 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

Claims (1)

  1. 577190 A8 B8 C8 ., D8 六、申請專利範圍 1. 一種在一半導體内之内部參考電壓產生器,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 入一内部參考電壓之第一差動放大器; Φ 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. 如申請專利範圍第1項之内部參考電壓產生器,其中第 一電阻性元件之一阻抗值為動態變動之阻抗值。
    3. 如申請專利範圍第1項之内部參考電壓產生器,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. 如申請專利範圍第1項之内部參考電壓產生器,其中第 二電阻性元件之阻抗值為動態變動之阻抗值。 5. 如申請專利範圍第1項之内部參考電壓產生器,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。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 577190 A8 B8 C8 ., D8 六、申請專利範圍 6. 如申請專利範圍第1項之内部參考電壓產生器,其中溫 度補償可變電壓產生器進一步包含: 一用於對一連接性搞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. 如申請專利範圍第6項之内部參考電壓產生器,其中第 三參考電壓與第一參考電壓相等。 8. 如申請專利範圍第6項之内部參考電壓產生器,其中第 二參考電壓為接地電壓r。 9. 如申請專利範圍第6項之内部參考電壓產生器,其中第 三及第四電阻性元件包含電晶體。 10. 如申請專利範圍第6項之内部參考電壓產生器,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; -2 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 577190 A8 B8 C8 · D8 六、申請專利範圍 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. 如申請專利範圍第6項之内部參考電壓產生器,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. 如申請專利範圍第1 1項之内部參考電壓產生器,其中第 一及第二電晶體作為在一弱反轉區域内操作内及第三電 晶體在一強反轉區域内操作。 13. —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。 H.如申請專利範圍第1 3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.如申請專利範圍第1 4項之溫度補償參考電壓產生器,其 -3- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 577190 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 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·如 中 請專利範圍第1 5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内操作及NMOS電晶 體 在 一 強反轉區域内操作。 17·如 中 請專利範圍第1 4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.如 中 請專利範圍第1 4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 〇 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 y 及 -— 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.如 中 請專利範圍第1 9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.如 中 請專利範圍第2 0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 内 操作及使用至少一電晶體在一強反轉區域内操作 所 產 生 〇 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 六、申請專利範圍 22·如申睛專利範圍第i 9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. —種溫度補償電源供應器,包含·· 來自至少二個參考電壓而產生之溫度補償之參考電 壓;及 义禾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; 壓=在溫度增加時輸出電壓下降及溫度減低時輸出電 24.如申請專利範圍第23項之溫度補償電源供應器,並中至 少二個參考電壓之一個為一溫度補償之參考電壓。 &如申請專利範圍第24項之溫度補償電源供應器, 度補償之參考電Μ為由使用至少—個電晶體在—弱反^ 區域内操作及由使用至少—個電晶體在 ^ 操作而產生者。 涵反轉£域内 26.如申請專利範圍第23項之溫度補償電源供應$, 個參考電壓為約相同或相同。 ” Τ 一
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8026709B2 (en) 2007-12-05 2011-09-27 Industrial Technology Research Institute Voltage generating apparatus
TWI549406B (zh) * 2015-11-20 2016-09-11 明緯(廣州)電子有限公司 具溫度補償功能的回授電路

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004133800A (ja) * 2002-10-11 2004-04-30 Renesas Technology Corp 半導体集積回路装置
KR100560945B1 (ko) * 2003-11-26 2006-03-14 매그나칩 반도체 유한회사 온-칩 기준전압 발생장치를 구비하는 반도체 칩
KR100738957B1 (ko) * 2005-09-13 2007-07-12 주식회사 하이닉스반도체 반도체 집적회로의 내부전압 발생장치
US7626448B2 (en) 2005-09-28 2009-12-01 Hynix Semiconductor, Inc. Internal voltage generator
US7259543B2 (en) * 2005-10-05 2007-08-21 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. Sub-1V bandgap reference circuit
KR100757917B1 (ko) * 2005-11-29 2007-09-11 주식회사 하이닉스반도체 반도체 메모리의 기준전압 생성장치
JP4851192B2 (ja) * 2006-01-27 2012-01-11 ルネサスエレクトロニクス株式会社 差動信号受信回路
KR100825029B1 (ko) * 2006-05-31 2008-04-24 주식회사 하이닉스반도체 밴드갭 기준전압 발생장치 및 이를 구비하는 반도체 소자
KR100792441B1 (ko) * 2006-06-30 2008-01-10 주식회사 하이닉스반도체 반도체 메모리 장치
KR100799836B1 (ko) * 2006-09-11 2008-01-31 삼성전기주식회사 온도 변화에 둔감한 출력 보상 회로
KR101358930B1 (ko) * 2007-07-23 2014-02-05 삼성전자주식회사 전압 디바이더 및 이를 포함하는 내부 전원 전압 발생 회로
DE102007035369A1 (de) * 2007-07-27 2009-02-05 Sitronic Ges. für elektrotechnische Ausrüstung GmbH & Co. KG Schaltungsanordnung zur temperaturabhängigen Laststromregelung
KR100859839B1 (ko) * 2007-08-29 2008-09-23 주식회사 하이닉스반도체 코아전압 발생회로
KR101212736B1 (ko) * 2007-09-07 2012-12-14 에스케이하이닉스 주식회사 코어전압 발생회로
KR100868253B1 (ko) * 2007-09-12 2008-11-12 주식회사 하이닉스반도체 반도체장치의 기준전압발생회로
US7646234B2 (en) * 2007-09-20 2010-01-12 Qimonda Ag Integrated circuit and method of generating a bias signal for a data signal receiver
JP5040014B2 (ja) * 2007-09-26 2012-10-03 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体集積回路装置
KR100902053B1 (ko) * 2007-10-09 2009-06-15 주식회사 하이닉스반도체 반도체 메모리 장치의 기준 전압 발생회로
KR100915151B1 (ko) * 2007-11-23 2009-09-03 한양대학교 산학협력단 노이즈에 강한 기준 전압 발생 회로
KR100924353B1 (ko) * 2008-03-28 2009-11-02 주식회사 하이닉스반도체 내부전압 발생 장치
IT1397432B1 (it) * 2009-12-11 2013-01-10 St Microelectronics Rousset Circuito generatore di una grandezza elettrica di riferimento.
CN103812452B (zh) * 2012-11-14 2016-09-21 环旭电子股份有限公司 电子系统、射频功率放大器及其温度补偿方法
KR20140079046A (ko) * 2012-12-18 2014-06-26 에스케이하이닉스 주식회사 차동 증폭 회로
CN104457796A (zh) * 2013-09-17 2015-03-25 英属维京群岛商中央数位公司 感测模块
KR20160072703A (ko) * 2014-12-15 2016-06-23 에스케이하이닉스 주식회사 기준전압 생성회로
EP3393524B1 (en) 2015-12-22 2022-04-06 The Regents of The University of Colorado, A Body Corporate Protecting rnas from degradation using engineered viral rnas
CN108962306A (zh) * 2017-05-17 2018-12-07 上海磁宇信息科技有限公司 自动优化写电压的磁性存储器及其操作方法
JP6767330B2 (ja) * 2017-09-20 2020-10-14 株式会社東芝 レギュレータアンプ回路
US11137788B2 (en) * 2018-09-04 2021-10-05 Stmicroelectronics International N.V. Sub-bandgap compensated reference voltage generation circuit
CN109738108B (zh) * 2019-01-07 2021-05-04 安徽天健环保车辆部件有限公司 一种车用电阻式气压传感器及其工作方法
US11061452B2 (en) * 2019-09-13 2021-07-13 Silicon Laboratories Inc. Integrated circuit with enhanced operation over operating ranges utilizing a process signal to fine tune a voltage boosting operation
US11353901B2 (en) * 2019-11-15 2022-06-07 Texas Instruments Incorporated Voltage threshold gap circuits with temperature trim
US12386377B1 (en) * 2023-04-26 2025-08-12 Cypress Semiconductor Corporation Systems, methods, and devices for multi-reference voltage generators

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5153535A (en) * 1989-06-30 1992-10-06 Poget Computer Corporation Power supply and oscillator for a computer system providing automatic selection of supply voltage and frequency
KR940007298B1 (ko) * 1992-05-30 1994-08-12 삼성전자 주식회사 Cmos트랜지스터를 사용한 기준전압 발생회로
US5327028A (en) * 1992-06-22 1994-07-05 Linfinity Microelectronics, Inc. Voltage reference circuit with breakpoint compensation
JP2851767B2 (ja) * 1992-10-15 1999-01-27 三菱電機株式会社 電圧供給回路および内部降圧回路
US5455510A (en) * 1994-03-11 1995-10-03 Honeywell Inc. Signal comparison circuit with temperature compensation
US6232832B1 (en) * 1994-07-19 2001-05-15 Honeywell International Inc Circuit for limiting an output voltage to a percent of a variable supply voltage
KR0148732B1 (ko) * 1995-06-22 1998-11-02 문정환 반도체 소자의 기준전압 발생회로
JPH09265329A (ja) * 1996-03-27 1997-10-07 New Japan Radio Co Ltd バイアス発生回路およびレギュレータ回路
US5686821A (en) * 1996-05-09 1997-11-11 Analog Devices, Inc. Stable low dropout voltage regulator controller
US5777509A (en) * 1996-06-25 1998-07-07 Symbios Logic Inc. Apparatus and method for generating a current with a positive temperature coefficient
KR100253645B1 (ko) * 1996-09-13 2000-04-15 윤종용 기준 전압 발생 회로
KR100308186B1 (ko) * 1998-09-02 2001-11-30 윤종용 반도체집적회로장치의기준전압발생회로
US6163202A (en) * 1998-10-05 2000-12-19 Lucent Technologies Inc. Temperature compensation circuit for semiconductor switch and method of operation thereof
JP3385995B2 (ja) * 1999-03-01 2003-03-10 日本電気株式会社 過電流検出回路及びこれを内蔵した半導体集積回路
KR100308255B1 (ko) * 1999-12-21 2001-10-17 윤종용 저전원전압 반도체 장치의 기준전압 발생회로 및 방법
US6211661B1 (en) * 2000-04-14 2001-04-03 International Business Machines Corporation Tunable constant current source with temperature and power supply compensation
US6507233B1 (en) * 2001-08-02 2003-01-14 Texas Instruments Incorporated Method and circuit for compensating VT induced drift in monolithic logarithmic amplifier

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8026709B2 (en) 2007-12-05 2011-09-27 Industrial Technology Research Institute Voltage generating apparatus
TWI549406B (zh) * 2015-11-20 2016-09-11 明緯(廣州)電子有限公司 具溫度補償功能的回授電路

Also Published As

Publication number Publication date
US6791308B2 (en) 2004-09-14
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