專(zhuān)利名稱(chēng)：用于半導(dǎo)體芯片內(nèi)金屬電阻器的溫度補(bǔ)償?shù)碾娐?、調(diào)修和布圖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及包含在半導(dǎo)體芯片內(nèi)的金屬電阻器的溫度補(bǔ)償。更具體地，本申請(qǐng)涉及用于生成溫度補(bǔ)償基準(zhǔn)電壓的電路，以及所述電路的布圖和調(diào)修技術(shù)。
背景技術(shù)：
金屬電阻器被應(yīng)用于半導(dǎo)體芯片內(nèi)以實(shí)現(xiàn)各種目的。在某些應(yīng)用中，金屬電阻器用于感應(yīng)電路的工作參數(shù)，例如當(dāng)電池正在被充電時(shí)被輸入電池的電流量，和/或當(dāng)電池正在被使用時(shí)從其中輸出的電流量。金屬電阻器的電阻值通常作為溫度函數(shù)而波動(dòng)。這種變化的發(fā)生通常由于金屬電阻器、其它部件，和/或其它熱源所產(chǎn)生的熱量。這種金屬電阻器的電阻值隨溫度變化的偏差可能對(duì)其感應(yīng)的精確度產(chǎn)生消極影響，并且進(jìn)而，影響相關(guān)電路功能的性能。解決這一問(wèn)題的一個(gè)方法是對(duì)電路中適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)施加溫度補(bǔ)償電壓，以便補(bǔ)償作為溫度函數(shù)的金屬電阻器電陽(yáng)值的變化。隨著所述電阻值由于溫度上升而升高，所述補(bǔ)償電壓也升高。當(dāng)其被適當(dāng)?shù)厥┘訒r(shí)，所述溫度補(bǔ)償電壓可以降低誤差，所述誤差是如果不施加該電壓時(shí)由電阻值的溫度偏差所引起的。一種典型的用于生成溫度補(bǔ)償電壓的方法是使用公知的delta Vbe電壓基準(zhǔn)電路。這種電路生成與絕對(duì)溫度成比例變化的電壓，即，成比例絕對(duì)溫度(“PTAT”)電壓。然而，PTAT電壓一般具有隨溫度變化的曲線(xiàn)，當(dāng)外推該曲線(xiàn)時(shí)，其在0開(kāi)爾文(Kelvin)處將達(dá)到0伏。另一方面，金屬電阻器的電阻值一般具有隨溫度變化的曲線(xiàn)，當(dāng)外推該曲線(xiàn)時(shí)， 其在0開(kāi)爾文以外的溫度達(dá)到0歐姆。這種在過(guò)零點(diǎn)位置上的差異將會(huì)降低PTAT電壓精確補(bǔ)償由于溫度變化引起的金屬電阻器電阻值偏差的能力。

發(fā)明內(nèi)容
溫度補(bǔ)償電路可以生成溫度補(bǔ)償基準(zhǔn)電壓(Vkef)。所述電路可以包括帶隙基準(zhǔn)電路，所述帶隙基準(zhǔn)電路(Bandgap reference circuit)被構(gòu)造用于生成帶隙基準(zhǔn)電壓 (Vkk)，該電壓基本上是溫度無(wú)關(guān)的。所述帶隙基準(zhǔn)電路還可以被構(gòu)造用于生成成比例絕對(duì)溫度基準(zhǔn)電壓(Vptat) (proportional -to-absolute-temperature reference voltage)，該電壓基本上與絕對(duì)溫度成比例變化。所述溫度補(bǔ)償電路還可以包括運(yùn)算放大器，所述運(yùn)算放大器連接到所述帶隙基準(zhǔn)電路并且具有作為Vkef基準(zhǔn)的輸出值。所述溫度補(bǔ)償電路還可以包括反饋電路，所述反饋電路連接到所述運(yùn)算放大器和所述帶隙基準(zhǔn)電路。所述反饋電路可以被構(gòu)造用于使Vkef基本上等于Vptat乘以常數(shù)K1，減去VBeK乘以常數(shù)K2。溫度補(bǔ)償半導(dǎo)體芯片可以包括在所述半導(dǎo)體芯片內(nèi)的金屬電阻器。溫度補(bǔ)償電路也可以在所述半導(dǎo)體芯片內(nèi)，所述溫度補(bǔ)償電路被構(gòu)造用于生成溫度補(bǔ)償基準(zhǔn)電壓(Vkef)， 該電壓基本上補(bǔ)償作為溫度函數(shù)的金屬電阻器電阻值變化。所述溫度補(bǔ)償電路可以是上面討論的類(lèi)型。
一種方法可以調(diào)修半導(dǎo)體芯片以補(bǔ)償所述半導(dǎo)體芯片內(nèi)金屬電陽(yáng)器電阻值作為溫度函數(shù)的預(yù)期變化。所述半導(dǎo)體芯片可以包括運(yùn)算放大器和具有調(diào)修裝置的反饋電路， 所述反饋電路連接到所述運(yùn)算放大器。該方法可以包括調(diào)修在反饋電路中的所述調(diào)修裝置以便最大化基準(zhǔn)電壓(Vkef)的能力以便補(bǔ)償作為溫度函數(shù)的所述金屬電阻器電阻值的變化。用于生成溫度補(bǔ)償基準(zhǔn)電壓(Vkef)的溫度補(bǔ)償電路可以包括用于生成基本上溫度無(wú)關(guān)的帶隙基準(zhǔn)電壓(Vbct)和基本上與絕對(duì)溫度成比例的成比例絕對(duì)溫度基準(zhǔn)電壓(Vptat) 的裝置。所述電路可以包括用于使VREF基本上等于VPTAT乘以常數(shù)kl，減去VBRG乘以常數(shù)k2的裝置，該裝置可以包括連接到運(yùn)算放大器的反饋電路。


附圖公開(kāi)了示例性的實(shí)施方式。它們并未舉出全部實(shí)施方式。其它實(shí)施方式可以附加地或替代地加以使用。為了節(jié)約篇幅或者為了更有效的解釋?zhuān)@而易見(jiàn)的或者不必要的細(xì)節(jié)被省略。相反，某些實(shí)施方式可以加以實(shí)現(xiàn)而不需要此處所公開(kāi)的全部細(xì)節(jié)。當(dāng)相同的附圖標(biāo)記出現(xiàn)在不同的附圖中時(shí)，其旨在表示相同或類(lèi)似的部件或步驟。圖1是用于生成溫度補(bǔ)償基準(zhǔn)電壓的溫度補(bǔ)償電路的框圖；圖2是用于生成溫度補(bǔ)償基準(zhǔn)電壓的溫度補(bǔ)償電路的示意圖；圖3是反映帶隙基準(zhǔn)電路中調(diào)修裝置設(shè)置值與該帶隙基準(zhǔn)電路中電阻值比率之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的表格；圖4(a)是反映金屬電阻器的溫度系數(shù)值和帶隙基準(zhǔn)電路中調(diào)修裝置設(shè)置值、與反饋電路中調(diào)修裝置設(shè)置值之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的表格；圖4(b)是反映反饋電路中調(diào)修裝置設(shè)置值與所述反饋電路中電阻比率之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的表格；圖5是被構(gòu)造用于生成可選電阻比率值的電路；圖6是集成于電池充電器的溫度補(bǔ)償基準(zhǔn)電壓電路的示意圖；圖7是乒乓(ping-pong)型庫(kù)侖計(jì)數(shù)器的示意圖；圖8是在圖7所示的乒乓(ping-pong)型庫(kù)侖計(jì)數(shù)器中積分信號(hào)的時(shí)序圖；圖9示出了可以施加到圖7所示的乒乓(ping-pong)型庫(kù)侖計(jì)數(shù)器的溫度補(bǔ)償信號(hào)；圖10是集成于庫(kù)侖計(jì)數(shù)器的溫度補(bǔ)償基準(zhǔn)電壓電路的示意圖；圖11示出了用于半導(dǎo)體芯片中的金屬電阻器的金屬箔圖案；圖12示出了圖11中所示的金屬箔圖案的放大局部；圖13示出了用于靜電屏蔽的結(jié)構(gòu)；圖14示出了圖13中子單元的放大視圖。
具體實(shí)施例方式在下文中介紹示例性的實(shí)施方式。其它實(shí)施方式可以附加地或替代地加以使用。 為了節(jié)約篇幅或者為了更有效的解釋?zhuān)@而易見(jiàn)的或者不必要的細(xì)節(jié)被省略。相反，某些實(shí) 施方式可以加以實(shí)現(xiàn)而不需要此處所公開(kāi)的全部細(xì)節(jié)。
作為溫度函數(shù)的非磁性金屬電阻值的變化可以通過(guò)以下公式來(lái)估計(jì)其中，T是絕對(duì)溫度，Tllebye是金屬的德拜(Debye)溫度，即金屬的一種不隨著溫度而改變的材料特性。濺射金屬電阻器可能不嚴(yán)格遵循Eq. (1)。然而，它們的溫度系數(shù)仍然可能強(qiáng)烈地相關(guān)于它們的德拜(Debye)溫度，并且任何測(cè)量的或固有的Spice TCls都能夠被映射為相應(yīng)的德拜(Debye)溫度，因此上述方法仍然是可行的。基于歐姆定律，如果施加到電阻器的電壓變化與作為溫度函數(shù)的電阻器的電阻值變化成比例，流經(jīng)電阻器的電流隨溫度變化而保持恒定，即Vkef(T) R(T)?；谠摱ɡ恚?Eq.⑴可以被變形以形成Veef(T) T-0. 15 · Tllebye(Eq. 2)
k將熱電壓K77/ = - · T帶入公式Eq. (2)，其中k是玻爾茲曼(Boltzmarm)常數(shù)，q
(i
是元電荷。Veef ⑴-Vth ⑴-0. 15 · Vth (Tllebye)(Eq. 3)從Eq. (3)中可以看到，PTAT電壓Vth可以產(chǎn)生所需要的補(bǔ)償基準(zhǔn)電壓，從PTAT電壓Vth中減去一較小固定電壓。這是因?yàn)閷?duì)于所討論的金屬而言，0. 15*TDebye總是遠(yuǎn)小于電路所工作的溫度T。所述較小固定電壓可以通過(guò)用帶隙電壓Vbct除以系數(shù)b生成，并且具有另一個(gè)系數(shù)a以便相平衡。貝IJ Eq.⑶可以被改寫(xiě)為 其中，Vth(T)表示與絕對(duì)溫度成比例的PTAT電壓，并且其中VBeK表示不論溫度變化而基本保持固定的帶隙基準(zhǔn)電壓。Eq. (4)的實(shí)際結(jié)果是將溫度補(bǔ)償基準(zhǔn)電壓(Vkef)的理論過(guò)零點(diǎn)(zero-crossing point)從絕對(duì)零度(0開(kāi)爾文)向著更高的溫度移動(dòng)。通過(guò)控制所述移動(dòng)的量，可以使作為溫度函數(shù)的所述溫度補(bǔ)償基準(zhǔn)電壓(Vkef)達(dá)到零的溫度，基本上與半導(dǎo)體芯片中作為溫度函數(shù)的金屬電阻器電阻值的過(guò)零點(diǎn)相匹配，因而增加了所述補(bǔ)償基準(zhǔn)電壓(Vkef)的有效性。圖1是用于生成溫度補(bǔ)償基準(zhǔn)電壓的溫度補(bǔ)償電路的框圖。如圖1所示，帶隙基準(zhǔn)電路101被構(gòu)造用于生成基本上與溫度無(wú)關(guān)的帶隙基準(zhǔn)電壓(Vbct) 102。它也可以被構(gòu)造用于生成基本上與絕對(duì)溫度成比例變化的比例絕對(duì)溫度基準(zhǔn)電壓(Vptat) 105。任何類(lèi)型的帶隙基準(zhǔn)電路可以被用于達(dá)到此目的。運(yùn)算放大器103可以具有連接到帶隙基準(zhǔn)電路101，并且具體地，連接到Vptat105 的非反相輸入107。所述運(yùn)算放大器103可以具有作為所述溫度補(bǔ)償基準(zhǔn)電壓(Vkef)基礎(chǔ)的輸出109。所述輸出109可以被連接到反饋電路113的輸入111。所述反饋電路113的另一個(gè)輸入115可以被連接到所述帶隙基準(zhǔn)電路101，并且具體地，連接到VBeK102。反饋電路113的輸出117可以被連接到所述運(yùn)算放大器103的反相輸入119。所述反饋電路113可以被構(gòu)造用于形成所述帶隙基準(zhǔn)電壓VBeK102和溫度補(bǔ)償電壓Vkef109的加權(quán)平均。所述反饋電路113可以被構(gòu)造為使Vkef基本上等于Vptat乘以一常數(shù)kl，再減去VBeK乘以一常 數(shù)k2。換言之，所述反饋電路113可以被構(gòu)造為使圖1所示的整個(gè)電路來(lái)執(zhí)行上述公式Eq. (4)。圖2是用于生成溫度補(bǔ)償基準(zhǔn)電壓的溫度補(bǔ)償電路的示意圖。它是可以實(shí)現(xiàn)圖1 所示框圖的一種電路的示例。多種其它類(lèi)型電路也可以實(shí)現(xiàn)圖1所示的框圖。如圖2所示，帶隙基準(zhǔn)電路201可以生成不論溫度波動(dòng)而基本固定的帶隙基準(zhǔn)電壓VBeK203，以及與絕對(duì)溫度成比例變化的比例絕對(duì)溫度電壓Vptat205。所述帶隙基準(zhǔn)電路 201的這些方面可以與圖1中的帶隙基準(zhǔn)電路101的相應(yīng)方面相符合。任意類(lèi)型的帶隙基準(zhǔn)電路可以被用于實(shí)現(xiàn)該目的。例如，圖2所示的帶隙基準(zhǔn)電路是布羅考(Brokaw)型帶隙基準(zhǔn)電路。所述布羅考(Brokaw)型帶隙基準(zhǔn)電路可以利用晶體管207的PN結(jié)的電流密度和晶體管組209的，即一組并聯(lián)的晶體管組的PN結(jié)的電流密度之間的變化而工作。所述晶體管207和晶體管組209的成員可以具有基本上相同的特性并且可以通過(guò)使用電流鏡像以基本相同的電流加以驅(qū)動(dòng)。所述密度差可以通過(guò)在晶體管組209中使用的晶體管的數(shù)量加以控制，該數(shù)量在圖2中以符號(hào)“N”來(lái)表示。所述帶隙基準(zhǔn)電路201可以有效地將晶體管207的基極到發(fā)射極的電壓疊加到 Vptat205的上端以便生成￥_203。一組串聯(lián)電阻器，如與電阻器213串聯(lián)的電阻器211，可以被選擇以便將Vptat205限制在期望值。電阻器213的幅值可以通過(guò)調(diào)修裝置215調(diào)整，以便使所述帶隙基準(zhǔn)電路201能夠被設(shè)置到其“魔力電壓”，即，使VBeK203作為溫度函數(shù)變化最小的電壓。特定帶隙電路的“魔力電壓”可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)由特定溫度而確定，例如由室溫確定。 相同帶隙電壓基準(zhǔn)電路的全部實(shí)例的所述“魔力電壓”可以是相同的。因此，一旦某一特定電路的“魔力電壓”被確定，在相同的室溫下該電路的所有復(fù)制品可以通過(guò)將它們調(diào)至這一相同電壓而加以最優(yōu)化調(diào)節(jié)。任意裝置可以被用作所述調(diào)修裝置215。當(dāng)在硅芯片上實(shí)現(xiàn)時(shí)，所述調(diào)修裝置215 可以采用如多晶硅融合(polysilicon fusing)、齊納-扎普(Zener zap)修正，非易失性存儲(chǔ)器和/或任何其它類(lèi)型的調(diào)修技術(shù)。如圖2所示，所述調(diào)修裝置215可以被設(shè)置為將電阻器213調(diào)節(jié)到16個(gè)十六進(jìn)制值0至F的任意一個(gè)?；蛘呖梢圆捎闷渌鼣?shù)量的調(diào)節(jié)選項(xiàng)。運(yùn)算放大器217可以對(duì)應(yīng)于圖1中的運(yùn)算放大器103。一組串聯(lián)的電阻器，如可調(diào)電阻器結(jié)構(gòu)219，可以被用作圖1所示的反饋電路113。調(diào)修裝置224可以被用于控制可調(diào)電阻器結(jié)構(gòu)219上的調(diào)節(jié)點(diǎn)。所述調(diào)修裝置224可以采用任意類(lèi)型，如上述連接調(diào)修裝置 215的類(lèi)型中的任意一種。所述可調(diào)電阻器結(jié)構(gòu)219可以定義一組串聯(lián)電阻器，例如與電阻器223有效串聯(lián)的電阻器221?；蛘?，串聯(lián)電阻器221和223可以是彼此分離的電阻器，其中之一具有由所述調(diào)修裝置224控制的調(diào)節(jié)檔位。如圖2所示，所述調(diào)修裝置224可以被設(shè)置為以0到7之間任意可選的整數(shù)值來(lái)調(diào)節(jié)所述可調(diào)電阻器結(jié)構(gòu)219?；蛘呖梢蕴峁┎煌瑪?shù)量的調(diào)節(jié)選項(xiàng)。公式Eq. (4)和圖2所示電路之間的關(guān)系可以用下面的公式來(lái)描述
權(quán)利要求
1.一種用于生成補(bǔ)償金屬電阻器溫度偏移的溫度補(bǔ)償基準(zhǔn)電壓(Vkef)的溫度補(bǔ)償電路，包括帶隙基準(zhǔn)電路，被構(gòu)造用于生成帶隙基準(zhǔn)電壓(Vbct)，該電壓基本上是溫度無(wú)關(guān)的，以及用于生成成比例絕對(duì)溫度基準(zhǔn)電壓(VPTAT)，該電壓基本上與絕對(duì)溫度成比例變化；運(yùn)算放大器，連接到所述帶隙基準(zhǔn)電路并且具有作為Vkef基準(zhǔn)的輸出值；反饋電路，連接到所述運(yùn)算放大器和所述帶隙基準(zhǔn)電路，被構(gòu)造用于使Vkef基本上等于 Vptat乘以常數(shù)kl，減去Vbct乘以常數(shù)k2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度補(bǔ)償電路，其中，所述反饋電路包括一組串聯(lián)電阻器，所述一組串聯(lián)電阻器具有兩個(gè)端點(diǎn)和在該組中兩個(gè)電阻器之間的節(jié)點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溫度補(bǔ)償電路，其中，所述常數(shù)k2是在所述一組串聯(lián)電阻器中的電阻器電阻值的函數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的溫度補(bǔ)償電路，其中，所述反饋電路具有調(diào)修裝置，所述調(diào)修裝置被構(gòu)造用于使所述兩個(gè)電阻器的比率可以調(diào)節(jié)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的溫度補(bǔ)償電路，其中，在所述一組串聯(lián)電阻器中電阻器的比率被調(diào)節(jié)至使Vkef補(bǔ)償在特定半導(dǎo)體芯片中的特定金屬電阻器作為溫度函數(shù)的電阻值變化的能力最大化。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的溫度補(bǔ)償電路，其中，所述帶隙基準(zhǔn)電路包括連接到一組串聯(lián)電阻器的PN結(jié)，所述一組串聯(lián)電阻器在該組的兩個(gè)電阻器之間具有節(jié)點(diǎn)，并且其中，所述運(yùn)算放大器的非反相輸入連接到該節(jié)點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的溫度補(bǔ)償電路，其中，所述常數(shù)kl是帶隙基準(zhǔn)電路中電阻器的電阻值的函數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的溫度補(bǔ)償電路，其中，所述帶隙基準(zhǔn)電路包括構(gòu)造用于調(diào)修所述帶隙基準(zhǔn)電路中電阻器之一的電阻值的調(diào)修裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的溫度補(bǔ)償電路，其中，所述帶隙基準(zhǔn)電路中電阻器之一的電阻值被調(diào)修至最小化Vbct對(duì)溫度的依賴(lài)的設(shè)置值，并且其中在所述反饋電路中電阻器之一的電阻值被基于在帶隙電路中調(diào)修裝置的設(shè)置值而加以調(diào)修。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的溫度補(bǔ)償電路，其中，所述帶隙基準(zhǔn)電路包括第二PN結(jié)，并且其中所述第二 PN結(jié)也被連接到所述帶隙基準(zhǔn)電路兩個(gè)電阻器之間的節(jié)點(diǎn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溫度補(bǔ)償電路，其中，所述一組串聯(lián)電阻器的的一端連接到所述帶隙基準(zhǔn)電路，另一端連接到所述運(yùn)算放大器的輸出，并且在所述一組串聯(lián)電阻器的兩個(gè)電阻器之間的節(jié)點(diǎn)被連接到所述運(yùn)算放大器的輸入。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的溫度補(bǔ)償電路，其中，所述運(yùn)算放大器具有反相輸入，在一組串聯(lián)電阻器中兩個(gè)電阻器之間的節(jié)點(diǎn)連接到該反相輸入，并且所述一組串聯(lián)電阻器的一端連接到VBeK。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度補(bǔ)償電路，其中，所述運(yùn)算放大器具有非反相輸入，并且其中，所述非反相輸入連接到所述帶隙基準(zhǔn)電路。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的溫度補(bǔ)償電路，其中，所述運(yùn)算放大器的非反相輸入被連接至Vptat ο
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度補(bǔ)償電路，其中，所述帶隙基準(zhǔn)電路是布羅考型。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度補(bǔ)償電路，其中，所述反饋電路包括開(kāi)關(guān)電容電路。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度補(bǔ)償電路，其中，所述帶隙基準(zhǔn)電路被構(gòu)造用于將基極到發(fā)射極的電壓疊加到VPTAT電壓的上端以便生成帶隙基準(zhǔn)電壓VBGR，所述運(yùn)算放大器的非反相輸入端連接到VPTAT電壓，所述反饋電路連接到VBGR和所述運(yùn)算放大器的輸出，所述反饋電路被構(gòu)造用于生成VBGR和所述運(yùn)算放大器輸出的加權(quán)平均電壓，并且所述運(yùn)算放大器的反相輸入連接到所述加權(quán)平均電壓。
18.一種溫度補(bǔ)償半導(dǎo)體芯片，包括在該半導(dǎo)體芯片內(nèi)的金屬電阻器，以及在該半導(dǎo)體芯片內(nèi)的溫度補(bǔ)償電路，被構(gòu)造用于生成補(bǔ)償作為溫度函數(shù)的所述金屬電阻器電阻值的變化的溫度補(bǔ)償基準(zhǔn)電壓(Vkef)，所述溫度補(bǔ)償電路包括帶隙基準(zhǔn)電路，熱耦合于所述金屬電阻器，并且被構(gòu)造為生成基本上溫度無(wú)關(guān)的帶隙基準(zhǔn)電壓(VBeK)和與絕對(duì)溫度成比例變化的成比例絕對(duì)溫度基準(zhǔn)電壓(Vptat)；運(yùn)算放大器，連接所述帶隙基準(zhǔn)電路并且具有作為Vkef的基準(zhǔn)的輸出；以及反饋電路，連接到所述運(yùn)算放大器和所述帶隙基準(zhǔn)電路，并且被構(gòu)造用于使Vkef基本上等于Vptat乘以常數(shù)kl，減去VBeK乘以常數(shù)k2。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的溫度補(bǔ)償半導(dǎo)體芯片，其中，所述金屬電阻器具有兩個(gè)連接節(jié)點(diǎn)和在所述兩個(gè)連接節(jié)點(diǎn)之間的金屬箔圖案，所述金屬箔圖案包括被構(gòu)造用于在所述兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間傳導(dǎo)電流的承載電流部分，以及被構(gòu)造在節(jié)點(diǎn)之間不傳導(dǎo)電流的非承載電流部分。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的溫度補(bǔ)償半導(dǎo)體芯片，其中，所述帶隙基準(zhǔn)電路熱耦合于金屬箔的所述非承載電流部分。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的溫度補(bǔ)償半導(dǎo)體芯片，其中，所述金屬箔的非承載電流部分基本上分布于整個(gè)所述金屬箔的承載電流部分。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的溫度補(bǔ)償半導(dǎo)體芯片，其中所述金屬箔的非承載電流部分跨接在所述承載電流部分的當(dāng)電流流經(jīng)所述金屬電阻器時(shí)基本上等電勢(shì)的位置。
23.根據(jù)權(quán)利要求18所述的溫度補(bǔ)償半導(dǎo)體芯片，其中，靜電屏蔽位于所述金屬電阻器和溫度補(bǔ)償電路之間。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的溫度補(bǔ)償半導(dǎo)體芯片，其中，所述靜電屏蔽包括基本上橫跨表面的金屬箔圖案，并且橫跨整個(gè)表面的金屬箔圖案沒(méi)有完整的線(xiàn)性路徑。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的溫度補(bǔ)償半導(dǎo)體芯片，其中，所述靜電屏蔽包括相互連接的子單元矩陣，每個(gè)子單元包括金屬箔圖案，所述金屬箔圖案的形狀為使一組所述子單元可以按如下方式設(shè)置其金屬箔電性連接但是沒(méi)有完整的線(xiàn)性路徑橫跨所述一組子單元。
26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的溫度補(bǔ)償半導(dǎo)體芯片，其中，所述靜電屏蔽包括相互連接的子單元矩陣，每個(gè)子單元包括至少兩個(gè)互鎖的U形金屬箔部件，二者通過(guò)至少一個(gè)其它金屬箔部件電性連接。
27.根據(jù)權(quán)利要求18所述的溫度補(bǔ)償半導(dǎo)體芯片，其中，所述金屬電阻器被構(gòu)造于所述半導(dǎo)體芯片內(nèi)用于感應(yīng)工作參數(shù)。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的溫度補(bǔ)償半導(dǎo)體芯片，其中，所述金屬電阻器被構(gòu)造用于感應(yīng)被輸入或者輸出電池的電荷量。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的溫度補(bǔ)償半導(dǎo)體芯片，其中，所述金屬電阻器被構(gòu)造用于感應(yīng)在對(duì)電池充電期間被輸入電池的電流量。
30.一種用于調(diào)修半導(dǎo)體芯片以補(bǔ)償所述半導(dǎo)體芯片內(nèi)作為溫度函數(shù)的金屬電阻器電阻值預(yù)期變化的方法，所述半導(dǎo)體芯片包括運(yùn)算放大器和連接到所述運(yùn)算放大器的具有調(diào)修裝置的反饋電路，所述方法包括調(diào)修在反饋電路中的所述調(diào)修裝置以便最大化基準(zhǔn)電壓(Vkef)的能力以補(bǔ)償作為溫度函數(shù)的所述金屬電阻器電阻值的變化。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中，所述半導(dǎo)體芯片還包括具有調(diào)修裝置的帶隙基準(zhǔn)電路，并且所述方法進(jìn)一步包括調(diào)修所述帶隙基準(zhǔn)電路中的調(diào)修裝置以便最小化帶隙基準(zhǔn)電壓(VBeK)對(duì)溫度的依賴(lài)。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中，所述對(duì)帶隙基準(zhǔn)電路中調(diào)修裝置的調(diào)修導(dǎo)致對(duì)調(diào)修設(shè)置值的選擇，并且其中在反饋電路中所述調(diào)修裝置的調(diào)修基于為帶隙基準(zhǔn)電路中所述調(diào)修裝置所選擇的調(diào)修設(shè)置值。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中，所述反饋電路中的調(diào)修裝置的調(diào)修還基于所述金屬電阻器與其溫度依賴(lài)性相關(guān)的溫度特性。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中，金屬電阻器的物理特性是其德拜溫度。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中，所述金屬電阻器的物理特性是其第一順序溫度系數(shù)。
36.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中，對(duì)所述調(diào)修裝置的調(diào)修使Vkef在所述金屬電阻器具有零外推電阻并在相同的溫度下具有零外推電壓。
37.一種用于生成溫度補(bǔ)償基準(zhǔn)電壓(Vkef)的溫度補(bǔ)償電路，包括用于生成基本上與溫度無(wú)關(guān)的帶隙基準(zhǔn)電壓(Vbct)和基本上與絕對(duì)溫度成比例變化的成比例絕對(duì)溫度基準(zhǔn)電壓(Vptat)的裝置；用于使Vkef基本上等于Vptat乘以常數(shù)kl，減去VBKe乘以常數(shù)k2的裝置，該裝置包括連接到運(yùn)算放大器的反饋電路。
38.一種用于調(diào)修半導(dǎo)體芯片以補(bǔ)償半導(dǎo)體芯片中作為溫度函數(shù)的金屬電阻器電阻值預(yù)期變化的方法，所述方法包括確定使帶隙非獨(dú)立電壓隨溫度變化最小化的第一調(diào)修值；基于所述第一調(diào)修值和所述金屬電阻器的溫度特性確定第二調(diào)修值；在溫度補(bǔ)償電路中使用所述第二調(diào)修值設(shè)置調(diào)修裝置，以便所述溫度補(bǔ)償電路的輸出電壓(Vkef)的變化為成比例絕對(duì)溫度，乘以常數(shù)kl，減去帶隙非獨(dú)立電壓，乘以常數(shù)k2。
全文摘要
一種用于生成溫度補(bǔ)償基準(zhǔn)電壓(VREF)的溫度基準(zhǔn)電路，包括被構(gòu)造用于生成基本上與溫度無(wú)關(guān)的帶隙基準(zhǔn)電壓(VBGR)和基本上成比例于絕對(duì)溫度變化的成比例絕對(duì)溫度基準(zhǔn)電壓(VPTAT)的帶隙基準(zhǔn)電路。所述電路包括連接到所述帶隙基準(zhǔn)電路并且具有作為VREF基礎(chǔ)的輸出的運(yùn)算放大器。所述電路還包括連接到所述運(yùn)算放大器和所述帶隙基準(zhǔn)電路并且被構(gòu)造以便使VREF基本上等于VPTAT乘以常數(shù)k1減去VBGR乘以常數(shù)k2的反饋電路。
文檔編號(hào)G05F3/30GK102246115SQ200880132107
公開(kāi)日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2008年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月25日
發(fā)明者本哈德·海爾姆特·恩格爾 申請(qǐng)人:凌力爾特有限公司