專利名稱：偏壓電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種偏壓電路，且特別涉及一種利用會隨電源電壓產(chǎn)生變動的參考電 壓來抵消電源電壓的變動的偏壓電路。
背景技術(shù)：
圖1為公知的一種偏壓電路的電路架構(gòu)圖。參照圖1，公知偏壓電路100是將柵 極端相互耦接的兩P型晶體管MP11 MP12與兩N型晶體管麗11 麗12相互迭接，以形 成直流電壓VB11與VB12。在此，來自電源電壓VDD1的噪聲會造成P型晶體管MP12的源 柵極電壓VSG12的變動，進(jìn)而導(dǎo)致公知偏壓電路100不僅無法提供穩(wěn)定的直流電壓VB11與 VB12，也將致使公知偏壓電路100所產(chǎn)生的偏壓電流II隨著電源電壓VDD1的變動而產(chǎn)生 變化。一般來說，如圖2所示，公知偏壓電路200可通過增加晶體管的迭接級數(shù)，來降低 電源電壓VDD2對直流電壓VB21 VB24的影響。然而，隨著晶體管的迭接級數(shù)的增加，往 往會造成公知偏壓電路無法應(yīng)用在較低的電源電壓中。因為，較低的電源電壓可能無法同 時驅(qū)動多個相互串接的晶體管。換而言之，如何在提升偏壓電路的電源拒斥比(power supply reiection ratio, PSRR)的情況下，同時利用低電壓工藝技術(shù)來加以實現(xiàn)，已是偏壓電路在設(shè)計上所面臨的一
大課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種偏壓電路，具有良好的電源拒斥比，并可利用低電壓工藝技術(shù)來 加以實現(xiàn)。本發(fā)明提出一種偏壓電路，包括電壓供應(yīng)單元、電流產(chǎn)生單元以及電流汲取單元。 電壓供應(yīng)單元用于依據(jù)電源電壓的變動來調(diào)整參考電壓的準(zhǔn)位，并據(jù)以輸出參考電壓。電 流產(chǎn)生單元操作在電源電壓下，并通過參考電壓的驅(qū)動而據(jù)以產(chǎn)生穩(wěn)定電流。電流汲取單 元電連接電流產(chǎn)生單元，以配合電流產(chǎn)生單元的操作來汲取穩(wěn)定電流。其中，偏壓電路通過 電源電壓與參考電壓之間的電壓差來產(chǎn)生穩(wěn)定電壓。在本發(fā)明的一實施例中，上述的電壓供應(yīng)單元包括電阻以及第一 N型晶體管。其 中，電阻的第一端電連接至電源電壓，且電阻的第二端用于產(chǎn)生參考電壓。第一 N型晶體管 的漏極端電連接至電阻的第二端，其源極端電連接至接地電壓，且其柵極端用于接收固定 電壓。在本發(fā)明的一實施例中，上述的電流產(chǎn)生單元包括第一 P型晶體管與第二 P型晶 體管。其中，第一 P型晶體管與第二 P型晶體管的源極端電連接至電源電壓，第一 P型晶體 管與第二 P型晶體管的柵極端彼此電連接。再者，第一 P型晶體管與第二 P型晶體管分別 在參考電壓的驅(qū)動下，而各自通過其漏極端輸出穩(wěn)定電流。基于上述，本發(fā)明是通過電壓供應(yīng)單元來產(chǎn)生一個會隨電源電壓產(chǎn)生變動的參考
4電壓。另一方面，電流產(chǎn)生單元將可利用參考電壓的驅(qū)動，來抵消掉電源電壓對其所造成的 影響，進(jìn)而產(chǎn)生一個不會隨電源電壓產(chǎn)生變動的穩(wěn)定電流。相對地，本發(fā)明的偏壓電路還通 過電源電壓與參考電壓之間的電壓差來產(chǎn)生穩(wěn)定電壓。因此，與公知技術(shù)相比，本發(fā)明的偏 壓電路除了具有良好的電源拒斥比，還可利用低電壓工藝技術(shù)來加以實現(xiàn)。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并結(jié)合附圖作詳 細(xì)說明如下。


圖1為公知的一種偏壓電路的電路架構(gòu)圖；圖2為公知的另一種偏壓電路的電路架構(gòu)圖；圖3示出依據(jù)本發(fā)明實施例的偏壓電路的電路架構(gòu)圖；圖4示出了電流產(chǎn)生單元320的另一電路架構(gòu)圖；圖5示出了電流汲取單元330的另一電路架構(gòu)圖。
具體實施例方式圖3示出依據(jù)本發(fā)明實施例的偏壓電路的電路架構(gòu)圖。參照圖3，偏壓電路300包 括電壓供應(yīng)單元310、電流產(chǎn)生單元320以及電流汲取單元330。其中，電壓供應(yīng)單元310 電連接至電流產(chǎn)生單元320，且電流產(chǎn)生單元320電連接至電流汲取單元330。更進(jìn)一步來看，電壓供應(yīng)單元310包括電阻R31以及第一 N型晶體管麗31。其中， 電阻R31的第一端電連接至電源電壓VDD3，且其第二端用于產(chǎn)生參考電壓VR3。第一 N型 晶體管MN31的漏極端電連接至電阻R31的第二端，其源極端電連接至接地電壓，且其柵極 端用于接收來自于如低壓差線性穩(wěn)壓器(Low drop-out linear regulator)或Bandgap電 路等穩(wěn)壓電路所提供的固定電壓VB3。針對電壓供應(yīng)單元310的具體操作來看。由于固定電壓VB3是一個穩(wěn)定的直流 電壓，所以第一 N型晶體管麗31會在固定電壓VB3的驅(qū)動下，而產(chǎn)生一個不會隨電源電壓 VDD3的變動而產(chǎn)生變動的預(yù)設(shè)電流131。相對地，隨著預(yù)設(shè)電流131流經(jīng)電阻R31所產(chǎn)生 的電壓差A(yù)V31，也將不會隨電源電壓VDD3的變動而產(chǎn)生變動。且知，電壓供應(yīng)單元310所產(chǎn)生的參考電壓VR3可表示成如式(1)所示VR3 = VDD3-AV31式(1)因此，在電壓差A(yù)V31不會隨著電源電壓VDD3的變動而產(chǎn)生變動的情況下，影響 參考電壓VR3的變動因子將是由電源電壓VDD3所決定。換而言之，在實際操作上，電壓供 應(yīng)單元310是會依據(jù)電源電壓VDD3的變動來調(diào)整參考電壓VR3的準(zhǔn)位，并據(jù)以輸出參考電 壓VR3至電流產(chǎn)生單元320。針對電流產(chǎn)生單元320的內(nèi)部構(gòu)件來看，其包括第一 P型晶體管MP31以及第二 P 型晶體管MP32。其中，第一 P型晶體管MP31的源極端電連接至電源電壓VDD3，其柵極端電 連接至第二 P型晶體管MP32的柵極端，且其漏極端電連接至電流汲取單元330。第二 P型 晶體管MP32的源極端電連接至電源電壓VDD3，且其漏極端電連接至電流汲取單元330。在整體操作上，第一 P型晶體管MP31與第二 P型晶體管MP32會受到參考電壓VR3 的驅(qū)動，而各自通過其漏極端輸出穩(wěn)定電流132。值得注意的是，第一 P型晶體管MP31與第
5二 P型晶體管MP32在參考電壓VR3的驅(qū)動下，其源柵極電壓VSG31，也就是電源電壓VDD3 與參考電壓VR3之間的電壓差A(yù)V32，將可表示成如式(2)所示VSG31 = AV32 = VDD3-VR3 式(2)在此，由于參考電壓VR3的準(zhǔn)位會隨著電源電壓VDD3產(chǎn)生變動，因此電源電壓 VDD3對源柵極電壓VSG31所引發(fā)的變動量，將可以被參考電壓VR3所抵消。換而言之，操作在電源電壓VDD3下的電流產(chǎn)生單元320，將可以在參考電壓VR3的 驅(qū)動下而據(jù)以產(chǎn)生不受電源電壓VDD3所影響的穩(wěn)定電流132。相對地，偏壓電路300也可 通過源柵極電壓VSG31，也就是電源電壓VDD3與參考電壓VR3之間的電壓差A(yù) V32，來產(chǎn)生 穩(wěn)定電壓。另一方面，如圖3所示，電流汲取單元330包括第二 N型晶體管麗32與第三N型 晶體管麗33。其中，第二 N型晶體管麗32的漏極端電連接至第一 P型晶體管MP31的漏極 端，其柵極端電連接至第三N型晶體管MN33的柵極端，且其源極端電連接至接地電壓。第 三N型晶體管麗33的漏極端電連接至第二 P型晶體管MP32的漏極端，且其源極端電連接 至接地電壓。在此，第二 N型晶體管麗32與第三N型晶體管麗33會分別接收來自第一 P 型晶體管MP31與第二 P型晶體管MP32的穩(wěn)定電流132。換而言之，電流汲取單元330主要 是配合電流產(chǎn)生單元320的操作來汲取穩(wěn)定電流132。值得一提的是，圖3實施例是采用柵極端相互電連接的兩晶體管來分別構(gòu)成電流 產(chǎn)生單元320與電流汲取單元330，也就是說，圖3實施例是分別采用單一級的迭接晶體管 來形成電流產(chǎn)生單元320與電流汲取單元330。在這種情況下，由于偏壓電路300采用較少 的迭接級數(shù)，因此偏壓電路300不僅可以提供穩(wěn)定的電壓與電流，更可以操作在較低的電 源電壓VDD3下。除此之外，倘若較低的電源電壓VDD3可以驅(qū)動2級以上的迭接晶體管，則本領(lǐng)域 技術(shù)人員也可以依據(jù)電源電壓VDD3的限制，改變電流產(chǎn)生單元320與電流汲取單元330的 電路架構(gòu)，進(jìn)而通過偏壓電路300的迭接級數(shù)的增加，來更進(jìn)一步地提升偏壓電路300的電 源拒斥比。舉例來說，圖4示出了電流產(chǎn)生單元320的另一電路架構(gòu)圖。與圖3實施例相比， 圖4所示的電流產(chǎn)生單元320還包括多個第三P型晶體管與多個第四P型晶體管，例如 第三P型晶體管MP33以及第四P型晶體管MP34。在此，與圖3實施例相似地，圖4所增加 的第三P型晶體管MP33與第四P型晶體管MP34，其柵極端彼此電連接，以構(gòu)成另一級的迭 接晶體管。其中，第三P型晶體管MP33與第四P型晶體管MP34所構(gòu)成的迭接晶體管，串接 在電流汲取單元330以及由第一 P型晶體管MP31與第二 P型晶體管MP32所構(gòu)成的迭接晶 體管之間。此外，如圖4所示，設(shè)計者可依據(jù)電源電壓VDD3的限制，來調(diào)整第三P型晶體管 MP33與第四P型晶體管MP34的個數(shù)，以形成多級迭接晶體管。因此，偏壓電路300的電源 拒斥比將可進(jìn)一步地被提升。另一方面，圖5示出了電流汲取單元330的另一電路架構(gòu)圖。與圖3實施例相比， 圖5所示的電流汲取單元330還包括多個第四N型晶體管與多個第五N型晶體管，例如第 四N型晶體管麗34以及第五N型晶體管麗35。在此，與圖3實施例相似地，圖5所增加的 第四N型晶體管麗34與第五N型晶體管麗35，其柵極端彼此電連接，以構(gòu)成另一級的迭接 晶體管。其中，第二 N型晶體管麗32與第三N型晶體管麗33所構(gòu)成的迭接晶體管，與第四N型晶體管MN34與第五N型晶體管MN35所構(gòu)成的迭接晶體管相互串接，并通過導(dǎo)通至接地 電壓。此外，設(shè)計者可依據(jù)電源電壓VDD3的限制，來調(diào)整第四N型晶體管麗34與第五N型 晶體管MN35的個數(shù)，以形成多級迭接晶體管。因此，偏壓電路300的電源拒斥比將可進(jìn)一 步地被提升。
綜上所述，本發(fā)明是通過電壓供應(yīng)單元來產(chǎn)生一個會隨電源電壓產(chǎn)生變動的參考 電壓。因此，操作在電源電壓下的電流產(chǎn)生單元，將可通過參考電壓的驅(qū)動而抵消掉電源電 壓的變動，進(jìn)而產(chǎn)生一個不會隨電源電壓產(chǎn)生變動的穩(wěn)定電流。此外，本發(fā)明的偏壓電路還 通過電源電壓與參考電壓之間的電壓差來產(chǎn)生穩(wěn)定電壓。如此一來，本發(fā)明的偏壓電路將 具有良好的電源拒斥比，并可利用低電壓工藝技術(shù)來加以實現(xiàn)。雖然本發(fā)明已以實施例公開如上，然其并非用于限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人 員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作出各種修改與變型，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以 所附權(quán)利要求的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種偏壓電路，包括電壓供應(yīng)單元，依據(jù)電源電壓的變動來調(diào)整參考電壓的準(zhǔn)位，并據(jù)以輸出所述參考電壓；電流產(chǎn)生單元，操作在所述電源電壓下，并通過所述參考電壓的驅(qū)動而據(jù)以產(chǎn)生穩(wěn)定電流；以及電流汲取單元，電連接所述電流產(chǎn)生單元，以配合所述電流產(chǎn)生單元的操作來汲取所述穩(wěn)定電流，其中，所述偏壓電路通過所述電源電壓與所述參考電壓之間的電壓差來產(chǎn)生穩(wěn)定電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的偏壓電路，其中所述電壓供應(yīng)單元包括電阻，其第一端電連接至所述電源電壓，且所述電阻的第二端用于產(chǎn)生所述參考電壓；以及第一 N型晶體管，其漏極端電連接至所述電阻的第二端，所述第一 N型晶體管的源極端 電連接至接地電壓，且所述第一 N型晶體管的柵極端用于接收固定電壓。
3.如權(quán)利要求1所述的偏壓電路，其中所述電流產(chǎn)生單元包括第一 P型晶體管與第二 P型晶體管，其中所述第一 P型晶體管與所述第二 P型晶體管 的源極端電連接至所述電源電壓，所述第一 P型晶體管與所述第二 P型晶體管的柵極端彼 此電連接，其中，所述第一P型晶體管與所述第二P型晶體管分別在所述參考電壓的驅(qū)動下，而各 自通過其漏極端輸出所述穩(wěn)定電流。
4.如權(quán)利要求3所述的偏壓電路，其中所述電流汲取單元包括第二 N型晶體管與第三N型晶體管，其中所述第二 N型晶體管與所述第三N型晶體管 的漏極端分別電連接至所述第一 P型晶體管與所述第二 P型晶體管的漏極端，所述第二 N 型晶體管與所述第三N型晶體管的柵極端彼此電連接，且所述第二 N型晶體管與所述第三 N型晶體管的源極端電連接至接地電壓。
5.如權(quán)利要求3所述的偏壓電路，其中所述電流產(chǎn)生單元還包括N個第三P型晶體管與N個第四P型晶體管，電連接在所述電流汲取單元以及所述第一 P型晶體管與所述第二 P型晶體管的漏極端之間，其中第i個第三P型晶體管與第i個第 四P型晶體管的柵極端彼此電連接，且第i個第三P型晶體管與第i個第四P型晶體管的 漏極端分別電連接至第(i+1)個第三P型晶體管與第(i+1)個第四P型晶體管的源極端， N為大于0的整數(shù)，且1彡i彡(N-1)。
6.如權(quán)利要求5所述的偏壓電路，其中所述電流汲取單元包括第四N型晶體管與第五N型晶體管，其中所述第四N型晶體管與所述第五N型晶體管 的漏極端分別電連接至第N個第三P型晶體管與第N個第四P型晶體管的漏極端，所述第 四N型晶體管與所述第五N型晶體管的柵極端彼此電連接，且所述第四N型晶體管與所述 第五N型晶體管的源極端電連接至接地電壓。
7.如權(quán)利要求6所述的偏壓電路，其中所述電流汲取單元還包括M個第六N型晶體管與M個第七N型晶體管，電連接在所述第四N型晶體管與所述第五 N型晶體管的源極端以及所述接地電壓之間，其中第j個第六N型晶體管與第j個第七N型晶體管的柵極端彼此電連接，且第j個第六N型晶體管與第j個第七N型晶體管的源極端 分別電連接至第(j+1)個第六N型晶體管與第(j+1)個第七N型晶體管的漏極端，M為大 于0的整數(shù)，且1≤j≤(M-1)。
全文摘要
一種偏壓電路，包括電壓供應(yīng)單元、電流產(chǎn)生單元以及電流汲取單元。電壓供應(yīng)單元用于依據(jù)電源電壓的變動來調(diào)整參考電壓的準(zhǔn)位，并據(jù)以輸出參考電壓。電流產(chǎn)生單元操作在電源電壓下，并通過參考電壓的驅(qū)動而據(jù)以產(chǎn)生穩(wěn)定電流。電流汲取單元電連接電流產(chǎn)生單元，以配合電流產(chǎn)生單元的操作來汲取穩(wěn)定電流。其中，偏壓電路通過電源電壓與參考電壓之間的電壓差來產(chǎn)生穩(wěn)定電壓。
文檔編號G05F1/46GK101833345SQ20091012694
公開日2010年9月15日 申請日期2009年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月10日
發(fā)明者黃國展, 黃志豪 申請人:承景科技股份有限公司