專利名稱：電壓能階差參考電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電壓能階差(bandgap)參考電路，特別涉及使用具有動(dòng)態(tài)臨界電壓的 NM0SFET(N型金屬氧化物半導(dǎo)體)的電壓能階差參考電路。
背景技術(shù)：
在許多電子系統(tǒng)中，通常使用電壓帶溝參考電路來補(bǔ)償因?yàn)椴煌瑴囟人鸬?電壓變動(dòng)，使得電壓能階差參考電路能輸出一固定電壓。電壓能階差參考電路通常使 用PM0SFET(P型金屬氧化物半導(dǎo)體)和電阻來補(bǔ)償不同溫度所引起的電壓變動(dòng)。然而， PM0SFET的N井并未和外圍電路隔離，因此容易受到影響，而溫度補(bǔ)償效益亦因此降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例公開了一種電壓能階差參考電路，包含一第一 NM0SFET，具有一 漏極以及一源極；一第二 NM0SFET，具有一漏極以及一源極，該第一 NM0SFET的該源極以及 該第二 NM0SFET的該源極均耦接至具有一第一固定電壓電平的一第一特定電壓；以及一電 壓維持電路，耦接于該第一NM0SFET的該漏極以及該第二NM0SFET的該漏極，該電壓維持電 路是將該第一 NM0SFET的該漏極的電壓電平以及該第二 NM0SFET的該漏極的電壓電平維持 在同一電壓電平。本發(fā)明的實(shí)施例另公開了一種電壓能階差參考電路，包含一第一 NM0SFET，具有 一漏極以及一源極；一第二 NM0SFET，具有一漏極以及一源極，該第一 NM0SFET的該源極以 及該第二 NM0SFET的該源極均耦接至具有一第一固定電壓電平的一第一特定電壓；以及一 電壓維持電路，耦接于該第一 NM0SFET的該漏極以及該第二 NM0SFET的該漏極。該電壓維 持電路包含有一第一 PM0SFET，具有一源極；一第二 PM0SFET，具有一源極，該第一 PM0SFET 的該源極以及該第二 PM0SFET的該源極均耦接至具有一第二固定電壓電平的一第二特定 電壓，該第一固定電壓電平不同于該第二固定電壓電平；一第一電阻，具有一第一端以及一 第二端，該第一電阻的該第一端耦接至該第一 PM0SFET的一漏極，該第一電阻的該第二端 耦接至該第一 NM0SFET的該漏極；一第二電阻，具有一第一端以及一第二端，該第二電阻的 該第一端耦接至該第二 PM0SFET的一漏極，該第二電阻的該第二端耦接至該第二 NM0SFET 的該漏極；以及一比較器，具有一第一輸入端、一第二輸入端以及一輸出端，該比較器的該 第一輸入端耦接至該第一電阻的該第二端以及該第一 NM0SFET的該漏極，該比較器的該第 二輸入端耦接至該第二電阻的該第一端以及該第二 PM0SFET的該漏極，該比較器的該輸 出端耦接至該第一 PM0SFET的一柵極以及該第二 PM0SFET的一柵極，該比較器比較該第 一 NM0SFET的該漏極的電壓電平以及該第二 NM0SFET的該漏極的電壓電平來控制該第一 PM0SFET的該柵極以及該第二 PM0SFET的該柵極，以將該第一 NM0SFET的該漏極的電壓電平 以及該第二 NM0SFET的該漏極的電壓電平維持在同一電壓電平。本發(fā)明的實(shí)施例還公開了一種電壓能階差參考電路，包含一第一動(dòng)態(tài)臨界電 壓NM0SFET，具有一漏極以及一源極，該第一動(dòng)態(tài)臨界電壓NM0SFET的一柵極以及一基體(body)均耦接至該第一動(dòng)態(tài)臨界電壓NM0SFET的該漏極；一第二動(dòng)態(tài)臨界電壓NM0SFET， 具有一漏極以及一源極，該第二動(dòng)態(tài)臨界電壓NM0SFET的一柵極以及一基體均耦接至該第 二動(dòng)態(tài)臨界電壓NM0SFET的該漏極，該第一動(dòng)態(tài)臨界電壓NM0SFET的該源極以及該第二動(dòng) 態(tài)臨界電壓NM0SFET的該源極均耦接至具有一第一固定電壓電平的一第一特定電壓；以及 一電壓維持電路，耦接于該第一動(dòng)態(tài)臨界電壓NM0SFET的該漏極以及該第二動(dòng)態(tài)臨界電壓 NM0SFET的該漏極，該電壓維持電路是將該第一動(dòng)態(tài)臨界電壓NM0SFET的該漏極的電壓電 平以及該第二動(dòng)態(tài)臨界電壓NM0SFET的該漏極的電壓電平維持在同一電壓電平。由于NM0SFET的結(jié)構(gòu)和PM0SFET不同，因此可避免已知技術(shù)中所提及的問題。


圖1繪示了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的電壓能階差參考電路的電路圖。圖2繪示了使用在圖1的實(shí)施例中的NM0SFET的剖面圖。主要元件符號說明100電壓能階差參考電路101電壓維持電路103 第一 NM0SFET105 第二 NM0SFET107比較器109 第一 PM0SFET111 第二 PM0SFET113 第一電阻115 第二電阻201、203N+區(qū)205P 井區(qū)207N 井區(qū)
具體實(shí)施例方式在說明書及所附的權(quán)利要求書當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定的元件。本領(lǐng)域技 術(shù)人員應(yīng)可理解，硬件制造商可能用不同的名詞來稱呼同一個(gè)元件。本說明書及所附的權(quán) 利要求書并不以名稱的差異來作為區(qū)分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區(qū) 分的準(zhǔn)則。在通篇說明書及所附的權(quán)利要求書當(dāng)中所提及的「包含」為一開放式的用語，故 應(yīng)解釋成「包含但不限定于」。以外，「耦接」一詞在此包含任何直接及間接的電氣連接手 段。因此，如果文中描述一第一裝置耦接于一第二裝置，則代表該第一裝置可直接電氣連接 于該第二裝置，或通過其他裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。圖1繪示了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的電壓能階差參考電路100的電路圖。須注 意的是，下面所述的裝置和結(jié)構(gòu)僅用以舉例，并非用以限定本發(fā)明。如圖1所示，電壓能階 差參考電路100包含一電壓維持電路101、一第一 NM0SFET 103以及一第二 NM0SFET 105。 電壓維持電路101用以將一第一點(diǎn)104上的一第一電壓V。utl (亦即第一 NM0SFET 103的漏 極的電壓電平)以及一第二點(diǎn)106上的一第二電壓V。ut2 (亦即第二 NM0SFET 105的漏極的電壓電平)維持在同一電壓電平(例如一固定電平)。第一 NM0SFET 103具有耦接至第一 點(diǎn)104的一漏極以及耦接至具有一第一固定電壓電平的一第一特定電壓(在此實(shí)施例中， 第一固定電壓電平為一地電壓電平GND)的一源極。第二 NM0SFET 105具有耦接至第二點(diǎn) 106的一漏極以及耦接至該第一特定電壓的一源極。在一實(shí)施例中，電壓維持電路101具有一比較器107、一第一 PM0SFET 109、一第 二 PM0SFET 111、一第一電阻113以及一第二電阻115。第一 PM0SFET 109具有耦接至具 有一第二固定電壓電平的一第二特定電壓(在此實(shí)施例中，第二固定電壓電平為V。。)的 一源極。第二 PM0SFET 111具有耦接至該特定第二特定電壓的一源極。比較器107具有 耦接至第一 PM0SFET 109以及第二 PM0SFET 111的柵極的一輸出端。第一電阻113具有 耦接至第一 PM0SFET 109的一漏極的一第一端，以及耦接至比較器107的一第一輸入端以 及第一點(diǎn)104(亦即第一 NM0SFET 103的漏極)的一第二端。第二電阻115具有耦接至第 二 PM0SFET111的一漏極以及比較器107的一第二輸入端的一第一端，以及耦接至第二點(diǎn) 106 (亦即第二 NM0SFET 105的漏極)的一第二端。簡而言之，本實(shí)施例中的比較器107比 較第一 NM0SFET 103的漏極的電壓電平以及第二 NM0SFET 105的漏極的電壓電平來控制第 一 PM0SFET 109的柵極以及第二 PM0SFET 111的柵極，以將第一 NM0SFET 103的漏極的電 壓電平以及第二 NM0SFET 105的漏極的電壓電平維持在同一電壓電平。在此實(shí)施例中，第一NM0SFET 103的一柵極以及一基體耦接至第一點(diǎn)104(亦即第 一 NM0SFET 103的柵極及基體耦接至第一 NM0SFET 103的漏極)；此外，第二 NM0SFET 105 的一柵極以及一基體耦接至第二點(diǎn)106 (亦即第二 NM0SFET 105的柵極及基體耦接至第二 NM0SFET 105的漏極)。通過此種連接法，第一 NM0SFET 103和第二 NM0SFET 105具有動(dòng)態(tài) 臨界電壓，換句話說，在本實(shí)施例中，第一 NM0SFET 103和第二 NM0SFET 105均為動(dòng)態(tài)臨界 電壓 NM0SFET。圖2繪示了使用在圖1的實(shí)施例中的NM0SFET的剖面圖。請參閱圖2以更清楚地 了解本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。如圖2所示，NM0SFET的N+區(qū)201和203系位于一 P井區(qū)205中，且P 井區(qū)205由N井區(qū)207所圍繞。通過這樣的結(jié)構(gòu)，P井區(qū)可自外圍電路隔離，因此可避免已知技術(shù)中的問題。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求書所做的均等變化與修 飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
一種電壓能階差參考電路，其特征在于包含一第一NMOSFET，具有一漏極以及一源極；一第二NMOSFET，具有一漏極以及一源極，該第一NMOSFET的該源極以及該第二NMOSFET的該源極均耦接至具有一第一固定電壓電平的一第一特定電壓；以及一電壓維持電路，耦接于該第一NMOSFET的該漏極以及該第二NMOSFET的該漏極，該電壓維持電路是將該第一NMOSFET的該漏極的電壓電平以及該第二NMOSFET的該漏極的電壓電平維持在同一電壓電平。
2.如權(quán)利要求1所述的電壓能階差參考電路，其特征在于該電壓維持電路包含 一第一 PM0SFET，具有一源極；一第二 PM0SFET，具有一源極，該第一 PM0SFET的該源極以及該第二 PM0SFET的該源極 均耦接至具有一第二固定電壓電平的一第二特定電壓，該第一固定電壓電平不同于該第二 固定電壓電平；一第一電阻，具有一第一端以及一第二端，該第一電阻的該第一端耦接至該第一 PM0SFET的一漏極，該第一電阻的該第二端耦接至該第一 NM0SFET的該漏極；一第二電阻，具有一第一端以及一第二端，該第二電阻的該第一端耦接至該第二 PM0SFET的一漏極，該第二電阻的該第二端耦接至該第二 NM0SFET的該漏極；以及一比較器，具有一第一輸入端、一第二輸入端以及一輸出端，該比較器的該第一輸入 端耦接至該第一電阻的該第二端以及該第一 NM0SFET的該漏極，該比較器的該第二輸入端 耦接至該第二電阻的該第一端以及該第二 PM0SFET的該漏極，該比較器的該輸出端耦接至 該第一 PM0SFET的一柵極以及該第二 PM0SFET的一柵極，該比較器比較該第一 NM0SFET的 該漏極的電壓電平以及該第二 NM0SFET的該漏極的電壓電平來控制該第一 PM0SFET的該 柵極以及該第二 PM0SFET的該柵極，以將該第一 NM0SFET的該漏極的電壓電平以及該第二 匪OSFET的該漏極的電壓電平維持在同一電壓電平。
3.如權(quán)利要求1所述的電壓能階差參考電路，其特征在于該第一NM0SFET的一柵極以 及一基體均耦接至該第一 NM0SFET的該漏極。
4.如權(quán)利要求1所述的電壓能階差參考電路，其特征在于該第二NM0SFET的一柵極以 及一基體均耦接至該第二 NM0SFET的該漏極。
5.如權(quán)利要求1所述的電壓能階差參考電路，其特征在于該第一NM0SFET以及該第二 NM0SFET為動(dòng)態(tài)臨界電壓NM0SFET。
6.如權(quán)利要求1所述的電壓能階差參考電路，其特征在于該第一固定電壓電平為一地 電壓電平。
7.一種電壓能階差參考電路，其特征在于包含 一第一 NM0SFET，具有一漏極以及一源極；一第二 NM0SFET，具有一漏極以及一源極，該第一 NM0SFET的該源極以及該第二 NM0SFET的該源極均耦接至具有一第一固定電壓電平的一第一特定電壓；以及一電壓維持電路，耦接于該第一 NM0SFET的該漏極以及該第二 NM0SFET的該漏極，該電 壓維持電路包含有一第一 PM0SFET，具有一源極；一第二 PM0SFET，具有一源極，該第一 PM0SFET的該源極以及該第二 PM0SFET的該源極均耦接至具有一第二固定電壓電平的一第二特定電壓，該第一固定電壓電平不同于該第二 固定電壓電平；一第一電阻，具有一第一端以及一第二端，該第一電阻的該第一端耦接至該第一 PM0SFET的一漏極，該第一電阻的該第二端耦接至該第一 NM0SFET的該漏極；一第二電阻，具有一第一端以及一第二端，該第二電阻的該第一端耦接至該第二 PM0SFET的一漏極，該第二電阻的該第二端耦接至該第二 NM0SFET的該漏極；以及一比較器，具有一第一輸入端、一第二輸入端以及一輸出端，該比較器的該第一輸入 端耦接至該第一電阻的該第二端以及該第一 NM0SFET的該漏極，該比較器的該第二輸入端 耦接至該第二電阻的該第一端以及該第二 PM0SFET的該漏極，該比較器的該輸出端耦接至 該第一 PM0SFET的一柵極以及該第二 PM0SFET的一柵極，該比較器比較該第一 NM0SFET的 該漏極的電壓電平以及該第二 NM0SFET的該漏極的電壓電平來控制該第一 PM0SFET的該 柵極以及該第二 PM0SFET的該柵極，以將該第一 NM0SFET的該漏極的電壓電平以及該第二 NM0SFET的該漏極的電壓電平維持在同一電壓電平。
8.如權(quán)利要求7所述的電壓能階差參考電路，其特征在于該第一NM0SFET的一柵極以 及一基體均耦接至該第一 NM0SFET的該漏極。
9.如權(quán)利要求8所述的電壓能階差參考電路，其特征在于該第二NM0SFET的一柵極以 及一基體均耦接至該第二 NM0SFET的該漏極。
10.如權(quán)利要求8所述的電壓能階差參考電路，其特征在于該第一NM0SFET以及該第二 NM0SFET為動(dòng)態(tài)臨界電壓NM0SFET。
11.如權(quán)利要求8所述的電壓能階差參考電路，其特征在于該第一固定電壓電平為一 地電壓電平。
12.—種電壓能階差參考電路，其特征在于包含一第一動(dòng)態(tài)臨界電壓NM0SFET，具有一漏極以及一源極，該第一動(dòng)態(tài)臨界電壓NM0SFET 的一柵極以及一基體均耦接至該第一動(dòng)態(tài)臨界電壓NM0SFET的該漏極；一第二動(dòng)態(tài)臨界電壓NM0SFET，具有一漏極以及一源極，該第二動(dòng)態(tài)臨界電壓NM0SFET 的一柵極以及一基體均耦接至該第二動(dòng)態(tài)臨界電壓NMOSFET的該漏極，該第一動(dòng)態(tài)臨界電 壓NM0SFET的該源極以及該第二動(dòng)態(tài)臨界電壓NMOSFET的該源極均耦接至具有一第一固定 電壓電平的一第一特定電壓；以及一電壓維持電路，耦接于該第一動(dòng)態(tài)臨界電壓NMOSFET的該漏極以及該第二動(dòng)態(tài)臨界 電壓NMOSFET的該漏極，該電壓維持電路是將該第一動(dòng)態(tài)臨界電壓NMOSFET的該漏極的電 壓電平以及該第二動(dòng)態(tài)臨界電壓NMOSFET的該漏極的電壓電平維持在同一電壓電平。
13.如權(quán)利要求12所述的電壓能階差參考電路，其特征在于該電壓維持電路包含一第一 PM0SFET，具有一源極；一第二 PM0SFET，具有一源極，該第一 PM0SFET的該源極以及該第二 PM0SFET的該源極 均耦接至具有一第二固定電壓電平的一第二特定電壓，該第一固定電壓電平不同于該第二 固定電壓電平；一第一電阻，具有一第一端以及一第二端，該第一電阻的該第一端耦接至該第一 PM0SFET的一漏極，該第一電阻的該第二端耦接至該第一動(dòng)態(tài)NMOSFET的該漏極；一第二電阻，具有一第一端以及一第二端，該第二電阻的該第一端耦接至該第二PM0SFET的一漏極，該第二電阻的該第二端耦接至該第二動(dòng)態(tài)NM0SFET的該漏極；以及一比較器，具有一第一輸入端、一第二輸入端以及一輸出端，該比較器的該第一輸入 端耦接至該第一電阻的該第二端以及該第一動(dòng)態(tài)NM0SFET的該漏極，該比較器的該第二輸 入端耦接至該第二電阻的該第一端以及該第二 PM0SFET的該漏極，該比較器的該輸出端耦 接至該第一 PM0SFET的一柵極以及該第二 PM0SFET的一柵極，該比較器比較該第一動(dòng)態(tài) NM0SFET的該漏極的電壓電平以及該第二動(dòng)態(tài)NM0SFET的該漏極的電壓電平來控制該第一 PM0SFET的該柵極以及該第二PM0SFET的該柵極，以將該第一動(dòng)態(tài)NM0SFET的該漏極的電壓 電平以及該第二動(dòng)態(tài)NM0SFET的該漏極的電壓電平維持在同一電壓電平。
14.如權(quán)利要求12所述的電壓能階差參考電路，其特征在于該第一固定電壓電平為一 地電壓電平。
全文摘要
一種電壓能階差參考電路，包含一第一NMOSFET，具有一漏極以及一源極；一第二NMOSFET，具有一漏極以及一源極，該第一NMOSFET的該源極以及該第二NMOSFET的該源極均耦接至具有一第一固定電壓電平的一第一特定電壓；以及一電壓維持電路，耦接于該第一NMOSFET的該漏極以及該第二NMOSFET的該漏極，該電壓維持電路是將該第一NMOSFET的該漏極的電壓電平以及該第二NMOSFET的該漏極的電壓電平維持在同一電壓電平。
文檔編號G05F3/24GK101923367SQ20091020405
公開日2010年12月22日 申請日期2009年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月16日
發(fā)明者鄭文昌 申請人:南亞科技股份有限公司