CN114690829A - 温度补偿电路、电压参考电路及产生参考电压的方法 - Google Patents

温度补偿电路、电压参考电路及产生参考电压的方法 Download PDF

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CN114690829A CN202210026763.8A CN202210026763A CN114690829A CN 114690829 A CN114690829 A CN 114690829A CN 202210026763 A CN202210026763 A CN 202210026763A CN 114690829 A CN114690829 A CN 114690829A
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昆杜·阿密特
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Abstract

本揭示内容提供一种温度补偿电路、电压参考电路及产生参考电压的方法。一温度补偿电路可包括与绝对温度成比例(PTAT)电路及与绝对温度互补(CTAT)电路，其中PTAT电路及CTAT电路包括至少一公共金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)，且用以回应于经调整的电流输入而共同产生参考电压。PTAT电路可用以随着温度的升高而产生参考电压的幅度的增大，且CTAT电路可用以随着温度的升高而产生参考电压的幅度的减小，其中由PTAT电路产生的参考电压的幅度的增大至少部分地被由CTAT电路产生的参考电压的幅度的减小所抵消。

Description

温度补偿电路、电压参考电路及产生参考电压的方法
技术领域
本揭示内容中描述的技术通常是关于电压参考电路及方法。
背景技术
电压参考是通常用作混合模式及模拟集成电路(integrated circuit，IC)中的功能区块的电路，例如数据转换器、锁相回路(phase lock-loop，PLL)、振荡器、电源管理电路、动态随机存取记忆体(dynamic random access memory，DRAM)、快闪记忆体等。较佳地，电压参考通常与温度、电源及负载变化无关。
为了帮助补偿温度变化，已知的电压参考电路包括利用双极接面晶体管(bipolarjunction transistor，BJT)技术的温度补偿电路。在诸如低电压参考电路的演进技术中，基于BJT的温度补偿电路的效能可能受到限制，例如由于BJT或二极管接入电压。因此，需要使用基于金属氧化物半导体(metal-oxide semiconductor，MOS)的技术来提供高精度、低温度系数(temperature coefficient，TC)调整电压的电压参考电路。
发明内容
本揭示内容包含一种温度补偿电路。温度补偿电路包括与绝对温度成比例(PTAT)电路及与绝对温度互补(CTAT)电路。PTAT电路及CTAT电路包括至少一个公共金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)，且用以回应于经调整的电流输入而共同产生参考电压。PTAT电路用以随着温度的升高而产生参考电压的幅度的增大，CTAT电路用以随着温度的升高而产生参考电压的幅度的减小，其中，由PTAT电路产生的参考电压的幅度的增大至少部分地被由CTAT电路产生的参考电压的幅度的减小所抵消。
本揭示内容包含一种电压参考电路。电压参考电路包括温度补偿电路，其接收输入节点处的经调整电流输入并在输出节点处产生参考电压，温度补偿电路包含与绝对温度成比例(PTAT)电路及与绝对温度互补(CTAT)电路，与绝对温度成比例(PTAT)电路及与绝对温度互补(CTAT)电路共享至少一个公共金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)，且回应于调整电流输入而共同产生参考电压。PTAT电路用以随着温度的升高而产生参考电压的幅度的增大，CTAT电路用以随着温度的升高而产生参考电压的幅度的减小，其中，由PTAT电路产生的参考电压的幅度的增大至少部分地被由CTAT电路产生的参考电压的幅度的减小所抵消。在实施例中，电压参考电路亦可包括产生参考电流的电流偏置电路及回应于参考电流产生参考电流输入的电流镜电路。
本揭示内容包含一种产生一温度补偿参考电压的方法，包含：接收一经调整的输入电流；使用包括一与绝对温度成比例电路的一温度补偿电路及包括至少一个公共金属氧化物半导体场效晶体管的一与绝对温度互补电路，回应于经调整的电流输入而产生一参考电压；通过与绝对温度成比例电路产生的参考电压的幅度的一增大；及通过与绝对温度互补电路随温度的一升高产生参考电压的幅度的一减小，其中由与绝对温度成比例电路产生的参考电压的幅度的增大至少部分地被由与绝对温度互补电路产生的参考电压的幅度的减小所抵消。
附图说明
当与附图一起阅读时，通过以下详细描述可最佳地理解本揭示内容的各个态样。
图1是实例性电压参考电路的方块图；
图2是包括组合PTAT/CTAT温度调整电路的实例性电压参考电路的图；
图3是包括组合PTAT/CTAT温度调整电路的第二实例性电压参考电路的图；
图4是包括组合PTAT/CTAT温度调整电路的第三实例性电压参考电路的图；
图5是可用于图4中的可变电阻器的电阻器微调电路的实例；
图6是包括组合PTAT/CTAT温度调整电路的第四实例性电压参考电路的图；
图7是包括组合PTAT/CTAT温度调整电路的第五实例性电压参考电路的图；
图8及图9分别说明电流镜电路及电流偏置电路的实例；
图10说明堆叠栅极电流镜电路的实例；
图11说明宽摆幅串接电流镜电路的实例；
图12是用于产生温度补偿参考电压的实例方法的流程图。
【符号说明】
100:电压参考电路
102:与绝对温度互补(CTAT)电路
104:与绝对温度成比例(PTAT)电路
106:电压输入
108:电压
200:电压参考电路
202:电路
204:电流偏置电路
206:电流镜电路
208:调整电流输入
210:参考电压
212:恒定偏置电流
214:电源电压
216:晶体管(MOSFET(M2))
218:晶体管(MOSFET(M1))
220:电阻器
222:电阻器
224:节点
226:节点
300:电压参考电路
302:温度调整电路
304:晶体管(MOSFET(M1))
306:晶体管(MOSFET(M2))
400:电压参考电路
402:温度调整电路
404:电阻器(R2)
500:电阻器微调电路
501～503:电阻器
505～507:选择晶体管
509～511:位元(Bit<0>～Bit(<2>)
600:电压参考电路
602:金属氧化物半导体(MOS)微调电路
604:金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)
605:选择晶体管
606:金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)
607:选择晶体管
608:控制位元
610:控制位元
700:电压参考电路
702:温度调整电路
704:电阻器
800:电流镜电路
802:金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)
804:金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)
806:金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)
900:电流偏置电路
902:偏置金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)
904:偏置金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)
906:偏置电阻器
1000:电流镜电路
1002:金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)
1004:金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)
1006:金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)
1100:电流镜
1102:金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)
1104:金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)
1106:金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)
1108:偏置电压
1200:方法
1202:操作
1204:操作
1206:操作
具体实施方式
以下揭示内容提供了许多不同的实施例或实例，用于实现所提供主题的不同特征。下面描述组件及组态的特定实例以简化本揭示内容。当然，这些仅为实例，并不旨在限制。此外，本揭示内容可重复各种实例中的参考标记及/或字母。此类重复是为了简单及清楚的目的，其本身并不规定所论述的各种实施例及/或组态之间的关系。
根据本揭示内容的各种实施例通常是关于集成电路(integrated circuit，IC)装置，更特定而言，提供用于低压应用中的制程不变及温度无关的电压参考电路的电路及产生电路的方法。高温通常会改变IC装置的特性，对其工作速度及可靠性产生不利影响，因此需要低成本及温度无关的装置，特别是对于现代可携式及物联网(Internet-of-things，IoT)装置。IoT装置通常不受限制，需要低功耗的组件。用于IoT应用的感测装置，如压力、温度或湿度感测器，使用与温度无关且在低偏压下工作的模拟数字转换器(analog-to-digital converter，ADC)及数字模拟转换器(digital-to-analog converter，DAC)组件。根据本揭示内容的电压参考电路是用于上述低功率IoT应用或诸如低压差(low dropout，LDO)稳压器的电源***的不可或缺的重要部件。
图1是实例性电压参考电路100的方块图。根据本揭示内容的电压参考电路通过补偿温度变化引起的输出变化来产生大体上与温度无关的电压输出。电压参考电路100可包含与绝对温度互补(complementary-to-absolute-temperature，CTAT)电路102及与绝对温度成比例(proportional-to-absolute temperature，PTAT)电路104，与绝对温度互补电路102及与绝对温度成比例电路104接收电压输入(Vin)106且产生大体上与温度无关的输出电压(Vref)108。
电压参考电路100是大体上与温度无关的电压参考电路，其中PTAT电路104的正温度依赖性被CTAT电路102的负温度依赖性抵消，因此产生参考温度下的稳定输出电压(Vref)108。在PTAT电路104中，输出电压的变化与温度成比例，即，分别随着温度的升高及降低而增大及减小。在CTAT电路102中，输出电压的变化与温度互补，即，分别随着温度的升高及降低而降低及升高。在操作中，PTAT电路104产生输出电压VP及电流IP，CTAT电路102产生输出电压VC及电流IC。将CTAT电路102及PTAT电路104产生的输出电流组合以产生参考电压(Vref)108。参考电压(Vref)108对温度或电源的变化大体不敏感。
图2是包括组合PTAT/CTAT温度调整电路202的实例性电压参考电路200的图。电压参考电路200包括产生调整电流输入(I1)208的电流偏置电路204及电流镜电路206，以及回应于调整电流输入(I1)208而产生大体上与温度无关的参考电压(Vref)210的温度调整电路202。
电流偏置电路204用以回应于电源电压(VDD)214输入而产生恒定偏置电流212。下面参考图9描述电流偏置电路204的实例。电流镜电路206用以将恒定偏置电流212镜像为调整电流输入(I1)208，而不考虑负载。图8、图10及图11说明电流镜电路206的实例如下。
温度补偿电路202包括与绝对温度成比例(PTAT)电路及与绝对温度互补(CTAT)电路，与绝对温度成比例电路及与绝对温度互补电路共享公共金属氧化物半导体场效晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，MOSFET)(M2)216。PTAT及CTAT电路回应于调整电流输入(I1)208产生大体上与温度无关的参考电压(Vref)210。PTAT电路包括第一MOSFET(M1)218及公共MOSFET(M2)216，且随着温度的升高产生参考电压(Vref)210的幅度的增大。CTAT电路包括第一电阻器(R1)220、第二电阻器(R2)222及公共MOSFET(M2)216，且随着温度的升高产生参考电压(Vref)210的幅度减小。因此，由PTAT电路产生的参考电压(Vref)210的幅度的增大至少部分地被由CTAT电路产生的参考电压(Vref)的幅度的减小抵消，反之亦然。
在PTAT电路中，第一MOSFET(M1)218的源极端子及第一MOSFET(M1)218的栅极端子耦接至温度补偿电路202的输入节点(Va)224，第一MOSFET(M1)218的漏极端子在温度补偿电路202的输出节点(Vref)226处耦接至公共MOSFET(M2)216的源极端子，且公共MOSFET(M2)216的漏极端子耦接至接地电位。在CTAT电路中，第一电阻器(R1)220耦接于第一MOSFET(M1)218的栅极端子与公共MOSFET(M2)216的栅极端子之间，第二电阻器(R2)222耦接于公共MOSFET(M2)216的栅极端子与接地电位之间。
可选择MOSFET(M1及M2)218、216的尺寸以及电阻器(R1及R2)220、222的值，以便调整温度补偿电路202的温度系数(temperature coefficient，TC)，使得参考电压(Vref)210的输出是准确的且大体上与温度无关(即，即使对于低VDD操作，亦能实现低TC。例如，在一个实施例中，MOSFET M1及M2(218、216)的大小可为N:1的比率，且M1、M2、R1及R2的值可基于以下等式来选择：
Va＝Vref+VgsM1,
其中Va是节点224处的电压，Vref是节点226处的参考电压，VgsM1是M1 218的栅极源极电压。使用分压器规则：
Vref＝(VgsM2-VgsM1)+(R1/R2)*VgsM2,
其中VgsM2是M2 216的栅极源极电压。M1及M2(218，216)在次临限值条件下偏置。在次临限值条件下，MOS Vgs如下：
Vgs～Vth+η*(VT)*(Id/(W/L.μ.VT2)),
VT＝k.T/q,
其中k是玻耳兹曼常数，T是绝对温度，q是电荷(单位为eV)，Vth是MOSFET临限值电压，η＝次临限值摆幅，Id＝电流，W/L＝MOS的宽度/长度，μ＝迁移率。因此
(Vgs2-Vgs1)～(Vth2-Vth1)+η*(VT)*
ln[(ld/W/L.μ.VT2)/Id/N*W/L.μ.VT2],
(Vgs2-Vgs1)～η*(VT)*ln(N),
其中Vth/μ对于两个晶体管(M1及M2)是相同的；Id在此拓扑中是相同的，只有M1的W/L～M2的N*W.L。因此，PTAT及CTAT电路的操作可表示为：
Vref～{η*(kT/q)*ln(N)}+{(R1/R2)*VgsM2},
其中{η*(kT/q)*ln(N)}表示PTAT电路的操作，{(R1/R2)*VgsM2}表示CTAT电路的操作。
图3是包括组合PTAT/CTAT温度调整电路302的第二实例性电压参考电路300的图。此电压参考电路300与图2中所示的实例电压参考电路200相同，唯在本实施例中M1及M2(304、306)各自包括一系列MOSFET除外。特定而言，所示实施例电压参考电路300中的M1304及M2 306各自包括以堆叠栅极配置连接的多个MOSFET，即，MOSFET通过其源极漏极端子串联耦接，且每个MOSFET的栅极端子耦接在一起。例如，可选择每个堆叠(M1及M2)中MOSFET的数量及尺寸来提高温度调整电路302的精度，同时保持M1及M2的比率为N:1。应理解，增大堆叠中晶体管的数量可提高温度调整电路302的精度，但可能以降低TC效能为代价。包括用于M1 304及M2 306的堆叠晶体管亦可使得能够使用较短通道长度的MOS装置。
图4是包括组合PTAT/CTAT温度调整电路402的第三实例电压电压参考电路400的图。此电压参考电路400与图2中所示的实例电压参考电路200相同，除此之外，在本实施例中第二电阻器(R2)404是可调整以调整温度调整电路402的TC的可变电阻器。增大R2 404的值降低CTAT，使得温度调整电路402的TC更为正。相反，减小R2 404的值增大CTAT，使得温度调整电路402的TC负移。对于所示的温度调整电路402，此是通过调整以下操作等式中的R2的值来实现的：
Vref～η(kT/q)*ln(N)+(R1/R2)*VgsM2
图5是可用于图4中的可调整电阻器R2 404的电阻器微调电路500的实例。实例电阻器微调电路500包括串联的多个电阻器501～503，以及多个选择晶体管505～507。选择晶体管505～507通过其源极漏极端子串联，且每个选择晶体管505～507与多个电阻器501～503中的相应一个并联连接。选择晶体管505～507在其栅极端子处由一系列电阻器微调位元(Bit<0>～Bit(<2>)509～511控制，用于将电阻器501～503耦接至电阻器网络中或自电阻器网络中耦接出来，以便调整电阻器微调电路500的电阻。例如，在Bit<0>509上接收逻辑高位准信号将导致选择晶体管505导通，因此，绕过电阻器网络中的电阻器501并降低电阻器微调电路500的总电阻。以此方式，一系列电阻器微调位元(Bit<0>～Bit(<2>)509～511的值可选择，以便提供可调整电阻器，例如图4中的电阻器R2 404。
图6是包括组合PTAT/CTAT温度调整电路的第四实例性电压参考电路600的图。此电压参考电路600与图2所示的实例电压参考电路200相同，除此之外，在本实施例中，PTAB电路可通过使用MOS微调电路602调整第一晶体管(M1)218的效应来调整。MOS微调电路602包括多个微调MOSFET 604、606以及多个选择晶体管605、607。微调MOSFET 604、606使用多个选择晶体管605、607选择性地与第一晶体管(M1)218并联耦接，多个选择晶体管605、607使用一系列控制位元(Bit<0>,Bit<1>)608、610进行控制。控制位元(Bit<0>,Bit<1>)608、610各自在多个选择晶体管605、607中的一者的栅极端子处接收，且用以将各别微调MOSFET604、606耦接至MOS微调网络中或耦接出MOS微调网络。例如，在Bit<1>610上接收逻辑高位准信号将导致选择晶体管607导通，因此将MOSFET 606耦接至微调网络。以此方式，可选择控制位元(Bit<0>,Bit(<1>)509～511，以便通过调整以下运算方程中的N值来调整PTAT电路的解析度：
Vref～η(kT/q)*ln(N)+(R1/R2)*VgsM2
图7是包括组合PTAT/CTAT温度调整电路702的第五实例电压参考电路700的图。此电压参考电路700与图3中所示的实例电压参考电路300相同，除此之外，在本实施例中，电阻R2被分割成多个电阻器(R2a～R2z)704，这些电阻器耦接于M2 306的MOSFET 306堆叠中的晶体管的栅极端子之间。例如，在所说明实施例中，多个电阻器(R2a～R2z)704中的一者耦接于用于M2 306的MOSFET 306堆叠中的每对相邻晶体管的栅极端子之间。在本实施例中，R2的电阻器的增大提供了用于选择R2的值的提高的解析度，以便微调温度调整电路702的TC。
图8及图9分别说明可在图2、图3、图4、图6及图7所示的电压参考电路中使用的电流镜电路800及电流偏置电路900的实例。首先参考图8，实例电流镜电路800包括第一参考电流MOSFET 802、第二参考电流MOSFET804及输出电流MOSFET 806。第一及第二参考电流MOSFET 802、804被组态为第一电流镜，第一电流镜输出输入至差分电流偏置电路的参考电流(IR1)及镜像参考电流(IR2)，例如如图9所示。参考电流MOSFET 802、804亦以电流镜组态与输出MOSFET 806连接，形成将参考电流(IR1及IR2)镜像为输出电流(I1)的第二电流镜。
图9所示的实例性电流偏置电路900包括形成差分放大器对的第一及第二偏置MOSFET 902、904以及耦接于第一偏置MOSFET 902的源极端子与接地电位之间的偏置电阻器906。偏置MOSFET 902、904的跨导(gm)值例如可紧密匹配以提供基本恒定的跨导电流偏置。以此方式，可通过电流镜的参考电流分支维持基本恒定的参考电流(IR1及IR2)。
应理解，其他电流镜及/或电流偏置电路组态亦可用于图2、图3、图4、图6及图7所示的电压参考电路中。较佳地，其他实例电流镜组态将包括低偏置条件中的低变化，且其他实例电流偏置组态将包括大体上制程、电压及温度(process,voltage,and temperature，PVT)不变的结构。例如，图10及图11说明了可使用的电流镜电路的附加实例。
首先参考图10，此图说明与图9的电流偏置电路900一起使用的堆叠栅极电流镜电路1000的实例。图10所示的实例电流镜电路1000类似于图8所示的实例电流镜电路800，在本实例电流镜电路1000中，三个电流镜分支中的每一者中的MOSFET被以堆叠栅极配置连接的一系列MOSFET 1002、1004、1006替换，即，MOSFET通过其源极漏极端子串联耦接且每个MOSFET的栅极端子耦接在一起。例如，可选择每个堆叠MOSFET 1002、1004、1006中的MOSFET的数量及大小，以通过最小化三个电流镜分支之间的任何不匹配来提高电流镜的精度。
图11说明宽摆幅串接电流镜1100的实例，其可例如与图9的电流偏置电路900一起使用。图11所示的实例电流镜1100类似于图8所示的实例电流镜电路800，在此实例电流镜1100中，附加的MOSFET 1102、1104，1106与三个电流镜分支中的每一者中的MOSFET 802、804、806串联耦接。此外，三个附加MOSFET 1102、1104、1106的栅极端子耦接至偏置电压(Vb)1108。在操作中，可选择偏置电压1108来补偿电流镜1100及电流偏置900电路中的MOSFET上的VDD的任何压降，因此，与例如图8所示的电流镜电路800相比，提供了增大的可用信号摆动。
图12是用于产生温度补偿参考电压的实例方法1200的流程图。在操作1202处，由温度补偿电路接收经调整的输入电流，该温度补偿电路包括与绝对温度成比例(PTAT)电路及具有至少一个公共金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)的与绝对温度互补(CTAT)电路。在操作1204处，PTAT电路产生与温度升高成比例的温度补偿电路的参考电压输出的幅度的增大。在操作1206处，CTAT电路产生与温度升高成比例的温度补偿电路的参考电压输出的幅度的减小，使得由PTAT电路产生的参考电压的幅度的增大至少部分地被由CTAT电路产生的参考电压的幅度的减小所抵消。
在一个实例中，温度补偿电路包括与绝对温度成比例(PTAT)电路及与绝对温度互补(CTAT)电路。PTAT电路及CTAT电路包括至少一个公共金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)，且用以回应于经调整的电流输入而共同产生参考电压。PTAT电路用以随着温度的升高而产生参考电压的幅度的增大，CTAT电路用以随着温度的升高而产生参考电压的幅度的减小，其中，由PTAT电路产生的参考电压的幅度的增大至少部分地被由CTAT电路产生的参考电压的幅度的减小所抵消。在一些实施例中，在温度补偿电路的一输入节点处接收经调整的电流输入，且在温度补偿电路的一输出节点处产生参考电压，且其中与绝对温度成比例电路包含一第一金属氧化物半导体场效晶体管及一第二金属氧化物半导体场效晶体管，其中第一金属氧化物半导体场效晶体管的一源极端子及第一金属氧化物半导体场效晶体管的一栅极端子耦接至温度补偿电路的输入节点，在温度补偿电路的输出节点处，第一金属氧化物半导体场效晶体管的一漏极端子耦接至第二金属氧化物半导体场效晶体管的一源极端子，且第二金属氧化物半导体场效晶体管的一漏极端子耦接至一接地电位，且与绝对温度互补电路包含第二金属氧化物半导体场效晶体管、一第一电阻器及一第二电阻器，第一电阻器耦接于第一金属氧化物半导体场效晶体管的栅极端子与第二金属氧化物半导体场效晶体管的一栅极端子之间，且第二电阻器耦接于第二金属氧化物半导体场效晶体管的栅极端子与接地电位之间。在一些实施例中，第二电阻器包含一可变电阻器，其中可变电阻器的一电阻值可调整以修改温度补偿电路的一温度系数。在一些实施例中，可变电阻器包含一电阻器微调电路，电阻器微调电路包括：多个微调电阻器，串联耦接以形成一电阻器网络，及多个选择晶体管，选择晶体管中的每一者与微调电阻器中的一者并联耦接，且由一电阻器微调位元控制以调整电阻器网络的一电阻值。在一些实施例中，在温度补偿电路的一输入节点处接收经调整的电流输入，且在温度补偿电路的一输出节点处产生参考电压，且其中与绝对温度成比例电路包含一第一系列金属氧化物半导体场效晶体管及一第二系列金属氧化物半导体场效晶体管，第一系列金属氧化物半导体场效晶体管包括一第一复数个金属氧化物半导体场效晶体管，第一复数个金属氧化物半导体场效晶体管通过其源极漏极端子串联耦接，且第一复数个金属氧化物半导体场效晶体管的每个栅极端子耦接在一起，第二系列金属氧化物半导体场效晶体管包括一第二复数个金属氧化物半导体场效晶体管，第二复数个金属氧化物半导体场效晶体管通过其源极漏极端子串联耦接，且第二复数个金属氧化物半导体场效晶体管的每个栅极端子耦接在一起，第一系列金属氧化物半导体场效晶体管的一源极端子及第一系列金属氧化物半导体场效晶体管的栅极端子耦接至温度补偿电路的输入节点，在温度补偿电路的输出节点处，第一系列金属氧化物半导体场效晶体管的一漏极端子耦接至第二系列金属氧化物半导体场效晶体管的一源极端子，且第二系列金属氧化物半导体场效晶体管的一漏极端子耦接至一接地电位，且与绝对温度互补电路包含第二系列金属氧化物半导体场效晶体管、一第一电阻器及一第二电阻器，第一电阻器耦接于第一系列金属氧化物半导体场效晶体管的栅极端子与第二系列金属氧化物半导体场效晶体管的栅极端子之间，且第二电阻器耦接于第二系列金属氧化物半导体场效晶体管的栅极端子与接地电位之间。在一些实施例中，在温度补偿电路的一输入节点处接收经调整的电流输入，且在温度补偿电路的一输出节点处产生参考电压，且其中与绝对温度成比例电路包含一第一系列金属氧化物半导体场效晶体管及一第二系列金属氧化物半导体场效晶体管，第一系列金属氧化物半导体场效晶体管包括一第一复数个金属氧化物半导体场效晶体管，第一复数个金属氧化物半导体场效晶体管通过其源极漏极端子串联耦接，且第一复数个金属氧化物半导体场效晶体管的每个栅极端子耦接在一起，第二系列金属氧化物半导体场效晶体管包括一第二复数个金属氧化物半导体场效晶体管，第二复数个金属氧化物半导体场效晶体管通过其源极漏极端子串联耦接，第一系列金属氧化物半导体场效晶体管的一源极端子及第一系列金属氧化物半导体场效晶体管的栅极端子耦接至温度补偿电路的输入节点，在温度补偿电路的输出节点处，第一系列金属氧化物半导体场效晶体管的一漏极端子耦接至第二系列金属氧化物半导体场效晶体管的一源极端子，且第二系列金属氧化物半导体场效晶体管的一漏极端子耦接至一接地电位，且与绝对温度互补电路包含第二系列金属氧化物半导体场效晶体管、一第一电阻器及一第二系列电阻器，第一电阻器耦接于第一系列金属氧化物半导体场效晶体管的栅极端子与第二系列金属氧化物半导体场效晶体管的一第一栅极端子之间，且第二系列电阻器包括多个电阻器，电阻器串联耦接于第一电阻器与接地电位之间，且电阻器中的每一者耦接于第二系列金属氧化物半导体场效晶体管中的相邻金属氧化物半导体场效晶体管的栅极端子之间。在一些实施例中，在温度补偿电路的一输入节点处接收经调整的电流输入，且在温度补偿电路的一输出节点处产生参考电压，且其中与绝对温度成比例电路包含一第一金属氧化物半导体场效晶体管、一第二金属氧化物半导体场效晶体管及一金属氧化物半导体微调电路，第一金属氧化物半导体场效晶体管的一源极端子及第一金属氧化物半导体场效晶体管的一栅极端子耦接至温度补偿电路的输入节点，在温度补偿电路的输出节点处，第一金属氧化物半导体场效晶体管的一漏极端子耦接至第二金属氧化物半导体场效晶体管的一源极端子，且第二金属氧化物半导体场效晶体管的一漏极端子耦接至一接地电位，金属氧化物半导体微调电路耦接于第一金属氧化物半导体场效晶体管的源极端子及漏极端子之间，金属氧化物半导体微调电路可由一系列控制位元控制，以将多个微调金属氧化物半导体场效晶体管中的一或多者与第一金属氧化物半导体场效晶体管并联耦接，且与绝对温度互补电路包含第二金属氧化物半导体场效晶体管、一第一电阻器及一第二电阻器，第一电阻器耦接于第一金属氧化物半导体场效晶体管的栅极端子与第二金属氧化物半导体场效晶体管的一栅极端子之间，且第二电阻器耦接于第二金属氧化物半导体场效晶体管的栅极端子与接地电位之间。
在一个实例中，电压参考电路包括温度补偿电路，其接收输入节点处的经调整电流输入并在输出节点处产生参考电压，温度补偿电路包含与绝对温度成比例(PTAT)电路及与绝对温度互补(CTAT)电路，与绝对温度成比例(PTAT)电路及与绝对温度互补(CTAT)电路共享至少一个公共金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)，且回应于调整电流输入而共同产生参考电压。PTAT电路用以随着温度的升高而产生参考电压的幅度的增大，CTAT电路用以随着温度的升高而产生参考电压的幅度的减小，其中，由PTAT电路产生的参考电压的幅度的增大至少部分地被由CTAT电路产生的参考电压的幅度的减小所抵消。在实施例中，电压参考电路亦可包括产生参考电流的电流偏置电路及回应于参考电流产生参考电流输入的电流镜电路。在一些实施例中，电压参考电路进一步包含：一电流偏置电路，产生一参考电流；及一电流镜电路，产生回应于参考电流的经调整的电流输入。在一些实施例中，在温度补偿电路的一输入节点处接收经调整的电流输入，在温度补偿电路的一输出节点处产生参考电压，且其中与绝对温度成比例电路包含一第一金属氧化物半导体场效晶体管及一第二金属氧化物半导体场效晶体管，第一金属氧化物半导体场效晶体管的一源极端子及第一金属氧化物半导体场效晶体管的一栅极端子耦接至温度补偿电路的输入节点，在温度补偿电路的输出节点处，第一金属氧化物半导体场效晶体管的一漏极端子耦接至第二金属氧化物半导体场效晶体管的一源极端子，且第二金属氧化物半导体场效晶体管的一漏极端子耦接至一接地电位，且与绝对温度互补电路包含第二金属氧化物半导体场效晶体管、一第一电阻器及一第二电阻器，第一电阻器耦接于第一金属氧化物半导体场效晶体管的栅极端子与第二金属氧化物半导体场效晶体管的一栅极端子之间，且第二电阻器耦接于第二金属氧化物半导体场效晶体管的栅极端子与接地电位之间。在一些实施例中，第二电阻器包含一可变电阻器，其中可变电阻器的一电阻值可调整以修改温度补偿电路的一温度系数。在一些实施例中，可变电阻器包含一电阻器微调电路，电阻器微调电路包括：多个微调电阻器，串联耦接以形成一电阻器网络，及多个选择晶体管，选择晶体管中的每一者与微调电阻器中的一者并联耦接，且由一电阻器微调位元控制以调整电阻器网络的一电阻值。在一些实施例中，在温度补偿电路的一输入节点处接收经调整的电流输入，在温度补偿电路的一输出节点处产生参考电压，且其中与绝对温度成比例电路包含一第一系列金属氧化物半导体场效晶体管及一第二系列金属氧化物半导体场效晶体管，第一系列金属氧化物半导体场效晶体管包括一第一复数个金属氧化物半导体场效晶体管，第一复数个金属氧化物半导体场效晶体管通过其源极漏极端子串联耦接，且第一复数个金属氧化物半导体场效晶体管的每个栅极端子耦接在一起，第二系列金属氧化物半导体场效晶体管包括一第二复数个金属氧化物半导体场效晶体管，第二复数个金属氧化物半导体场效晶体管通过其源极漏极端子串联耦接，且第二复数个金属氧化物半导体场效晶体管的每个栅极端子耦接在一起，第一系列金属氧化物半导体场效晶体管的一源极端子及第一系列金属氧化物半导体场效晶体管的栅极端子耦接至温度补偿电路的输入节点，在温度补偿电路的输出节点处，第一系列金属氧化物半导体场效晶体管的一漏极端子耦接至第二系列金属氧化物半导体场效晶体管的一源极端子，且第二系列金属氧化物半导体场效晶体管的一漏极端子耦接至一接地电位，且与绝对温度互补电路包含第二系列金属氧化物半导体场效晶体管、一第一电阻器及一第二电阻器，第一电阻器耦接于第一系列金属氧化物半导体场效晶体管的栅极端子与第二系列金属氧化物半导体场效晶体管的栅极端子之间，且第二电阻器耦接于第二系列金属氧化物半导体场效晶体管的栅极端子与接地电位之间。在一些实施例中，在温度补偿电路的一输入节点处接收经调整的电流输入，在温度补偿电路的一输出节点处产生参考电压，且其中与绝对温度成比例电路包含一第一系列金属氧化物半导体场效晶体管及一第二系列金属氧化物半导体场效晶体管，第一系列金属氧化物半导体场效晶体管包括一第一复数个金属氧化物半导体场效晶体管，第一复数个金属氧化物半导体场效晶体管通过其源极漏极端子串联耦接，且第一复数个金属氧化物半导体场效晶体管的每个栅极端子耦接在一起，第二系列金属氧化物半导体场效晶体管包括一第二复数个金属氧化物半导体场效晶体管，第二复数个金属氧化物半导体场效晶体管通过其源极漏极端子串联耦接，第一系列金属氧化物半导体场效晶体管的一源极端子及第一系列金属氧化物半导体场效晶体管的栅极端子耦接至温度补偿电路的输入节点，在温度补偿电路的输出节点处，第一系列金属氧化物半导体场效晶体管的一漏极端子耦接至第二系列金属氧化物半导体场效晶体管的一源极端子，且第二系列金属氧化物半导体场效晶体管的一漏极端子耦接至一接地电位，且与绝对温度互补电路包含第二系列金属氧化物半导体场效晶体管、一第一电阻器及一第二系列电阻器，第一电阻器耦接于第一系列金属氧化物半导体场效晶体管的栅极端子与第二系列金属氧化物半导体场效晶体管的一第一栅极端子之间，且第二系列电阻器包括多个电阻器，电阻器串联耦接于第一电阻器与接地电位之间，且电阻器中的每一者耦接于第二系列金属氧化物半导体场效晶体管的相邻金属氧化物半导体场效晶体管的栅极端子之间。在一些实施例中，在温度补偿电路的一输入节点处接收经调整的电流输入，在温度补偿电路的一输出节点处产生参考电压，且其中与绝对温度成比例电路包含一第一金属氧化物半导体场效晶体管、一第二金属氧化物半导体场效晶体管及一金属氧化物半导体微调电路，第一金属氧化物半导体场效晶体管的一源极端子及第一金属氧化物半导体场效晶体管的一栅极端子耦接至温度补偿电路的输入节点，在温度补偿电路的输出节点处，第一金属氧化物半导体场效晶体管的一漏极端子耦接至第二金属氧化物半导体场效晶体管的一源极端子，且第二金属氧化物半导体场效晶体管的一漏极端子耦接至一接地电位，金属氧化物半导体微调电路耦接于第一金属氧化物半导体场效晶体管的源极及漏极端子之间，金属氧化物半导体微调电路由一系列控制位元控制，以将多个微调金属氧化物半导体场效晶体管中的一或多者与第一金属氧化物半导体场效晶体管并联耦接，且与绝对温度互补电路包含第二金属氧化物半导体场效晶体管、一第一电阻器及一第二电阻器，第一电阻器耦接于第一金属氧化物半导体场效晶体管的栅极端子与第二金属氧化物半导体场效晶体管的一栅极端子之间，且第二电阻器耦接于第二金属氧化物半导体场效晶体管的栅极端子与接地电位之间。在一个实例中，一种产生一温度补偿参考电压的方法，包含：接收一经调整的输入电流；使用包括一与绝对温度成比例电路的一温度补偿电路及包括至少一个公共金属氧化物半导体场效晶体管的一与绝对温度互补电路，回应于经调整的电流输入而产生一参考电压；通过与绝对温度成比例电路产生的参考电压的幅度的一增大；及通过与绝对温度互补电路随温度的一升高产生参考电压的幅度的一减小，其中由与绝对温度成比例电路产生的参考电压的幅度的增大至少部分地被由与绝对温度互补电路产生的参考电压的幅度的减小所抵消。在一些实施例中，方法进一步包含：改变与绝对温度互补电路中的一或多个电阻值，以调整与绝对温度互补电路随温度的升高而产生参考电压幅度减小的一量。在一些实施例中，使用一系列电阻器微调位元来改变一或多个电阻值。在一些实施例中，方法进一步包含：将一个或多个附加金属氧化物半导体场效晶体管耦接至与绝对温度成比例电路中，以调整与绝对温度成比例电路随温度升高而产生参考电压幅度增大的一量。在一些实施例中，使用一系列控制位元将一或多个附加金属氧化物半导体场效晶体管耦接至与绝对温度成比例电路中。
前面概述了几个实施例的特征，以便熟悉此项技术者可更佳地理解本揭示内容的各个态样。熟悉此项技术者应理解，其可容易地使用本揭示内容作为设计或修改其他制程及结构的基础，以实现本文介绍的实施例的相同目的及/或实现其相同优点。熟悉此项技术者亦应认识到，此类等效构造不脱离本揭示内容的精神及范畴，且其可在不脱离本揭示内容的精神及范畴的情况下对本文进行各种改变、替换及变更。

Claims (10)

1.一种温度补偿电路，其特征在于，包含：
一与绝对温度成比例电路；及
一与绝对温度互补电路，
该与绝对温度成比例电路及该与绝对温度互补电路包括至少一个公共金属氧化物半导体场效晶体管，且用以回应于一经调整的电流输入而共同产生一参考电压，
该与绝对温度成比例电路用以随着温度的一升高而产生该参考电压的幅度的一增大，且该与绝对温度互补电路用以随着温度的该升高而产生该参考电压的幅度的一减小，其中由该与绝对温度成比例电路产生的该参考电压的幅度的该增大至少部分地被由该与绝对温度互补电路产生的该参考电压的幅度的该减小所抵消。
2.如权利要求1所述的温度补偿电路，其特征在于，在该温度补偿电路的一输入节点处接收该经调整的电流输入，且在该温度补偿电路的一输出节点处产生该参考电压，且其中
该与绝对温度成比例电路包含一第一金属氧化物半导体场效晶体管及一第二金属氧化物半导体场效晶体管，
其中该第一金属氧化物半导体场效晶体管的一源极端子及该第一金属氧化物半导体场效晶体管的一栅极端子耦接至该温度补偿电路的该输入节点，
在该温度补偿电路的该输出节点处，该第一金属氧化物半导体场效晶体管的一漏极端子耦接至该第二金属氧化物半导体场效晶体管的一源极端子，且
该第二金属氧化物半导体场效晶体管的一漏极端子耦接至一接地电位，且
该与绝对温度互补电路包含该第二金属氧化物半导体场效晶体管、一第一电阻器及一第二电阻器，
该第一电阻器耦接于该第一金属氧化物半导体场效晶体管的该栅极端子与该第二金属氧化物半导体场效晶体管的一栅极端子之间，且
该第二电阻器耦接于该第二金属氧化物半导体场效晶体管的该栅极端子与该接地电位之间。
3.如权利要求1所述的温度补偿电路，其特征在于，在该温度补偿电路的一输入节点处接收该经调整的电流输入，且在该温度补偿电路的一输出节点处产生该参考电压，且其中
该与绝对温度成比例电路包含一第一系列金属氧化物半导体场效晶体管及一第二系列金属氧化物半导体场效晶体管，
该第一系列金属氧化物半导体场效晶体管包括一第一复数个金属氧化物半导体场效晶体管，该第一复数个金属氧化物半导体场效晶体管通过其源极漏极端子串联耦接，且该第一复数个金属氧化物半导体场效晶体管的每个栅极端子耦接在一起，
该第二系列金属氧化物半导体场效晶体管包括一第二复数个金属氧化物半导体场效晶体管，该第二复数个金属氧化物半导体场效晶体管通过其源极漏极端子串联耦接，且该第二复数个金属氧化物半导体场效晶体管的每个栅极端子耦接在一起，
该第一系列金属氧化物半导体场效晶体管的一源极端子及该第一系列金属氧化物半导体场效晶体管的该些栅极端子耦接至该温度补偿电路的该输入节点，
在该温度补偿电路的该输出节点处，该第一系列金属氧化物半导体场效晶体管的一漏极端子耦接至该第二系列金属氧化物半导体场效晶体管的一源极端子，且
该第二系列金属氧化物半导体场效晶体管的一漏极端子耦接至一接地电位，且
该与绝对温度互补电路包含该第二系列金属氧化物半导体场效晶体管、一第一电阻器及一第二电阻器，
该第一电阻器耦接于该第一系列金属氧化物半导体场效晶体管的该些栅极端子与该第二系列金属氧化物半导体场效晶体管的该些栅极端子之间，且
该第二电阻器耦接于该第二系列金属氧化物半导体场效晶体管的该些栅极端子与该接地电位之间。
4.一种电压参考电路，其特征在于，包含：
一温度补偿电路，用以在一输入节点处接收一经调整的电流输入且在一输出节点处产生一参考电压，该温度补偿电路包含一与绝对温度成比例电路及一与绝对温度互补电路，该与绝对温度成比例电路及该与绝对温度互补电路共享至少一个公共金属氧化物半导体场效晶体管，且回应于该经调整的电流输入而共同产生该参考电压，
该与绝对温度成比例电路用以随着温度的一升高而产生该参考电压的幅度的一增大，该与绝对温度互补电路用以随着温度的该升高而产生该参考电压的幅度的一减小，其中由该与绝对温度成比例电路产生的该参考电压的幅度的该增大至少部分地被由该与绝对温度互补电路产生的该参考电压的幅度的该减小所抵消。
5.如权利要求4所述的电压参考电路，其特征在于，进一步包含：
一电流偏置电路，产生一参考电流；及
一电流镜电路，产生回应于该参考电流的该经调整的电流输入。
6.如权利要求4所述的电压参考电路，其特征在于，在该温度补偿电路的一输入节点处接收该经调整的电流输入，在该温度补偿电路的一输出节点处产生该参考电压，且其中
该与绝对温度成比例电路包含一第一系列金属氧化物半导体场效晶体管及一第二系列金属氧化物半导体场效晶体管，
该第一系列金属氧化物半导体场效晶体管包括一第一复数个金属氧化物半导体场效晶体管，该第一复数个金属氧化物半导体场效晶体管通过其源极漏极端子串联耦接，且该第一复数个金属氧化物半导体场效晶体管的每个栅极端子耦接在一起，
该第二系列金属氧化物半导体场效晶体管包括一第二复数个金属氧化物半导体场效晶体管，该第二复数个金属氧化物半导体场效晶体管通过其源极漏极端子串联耦接，
该第一系列金属氧化物半导体场效晶体管的一源极端子及该第一系列金属氧化物半导体场效晶体管的该些栅极端子耦接至该温度补偿电路的该输入节点，
在该温度补偿电路的该输出节点处，该第一系列金属氧化物半导体场效晶体管的一漏极端子耦接至该第二系列金属氧化物半导体场效晶体管的一源极端子，且
该第二系列金属氧化物半导体场效晶体管的一漏极端子耦接至一接地电位，且
该与绝对温度互补电路包含该第二系列金属氧化物半导体场效晶体管、一第一电阻器及一第二系列电阻器，
该第一电阻器耦接于该第一系列金属氧化物半导体场效晶体管的该些栅极端子与该第二系列金属氧化物半导体场效晶体管的一第一栅极端子之间，且
该第二系列电阻器包括多个电阻器，该些电阻器串联耦接于该第一电阻器与该接地电位之间，且该些电阻器中的每一者耦接于该第二系列金属氧化物半导体场效晶体管的相邻金属氧化物半导体场效晶体管的栅极端子之间。
7.如权利要求4所述的电压参考电路，其特征在于，在该温度补偿电路的一输入节点处接收该经调整的电流输入，在该温度补偿电路的一输出节点处产生该参考电压，且其中
该与绝对温度成比例电路包含一第一金属氧化物半导体场效晶体管、一第二金属氧化物半导体场效晶体管及一金属氧化物半导体微调电路，
该第一金属氧化物半导体场效晶体管的一源极端子及该第一金属氧化物半导体场效晶体管的一栅极端子耦接至该温度补偿电路的该输入节点，
在该温度补偿电路的该输出节点处，该第一金属氧化物半导体场效晶体管的一漏极端子耦接至该第二金属氧化物半导体场效晶体管的一源极端子，且
该第二金属氧化物半导体场效晶体管的一漏极端子耦接至一接地电位，
该金属氧化物半导体微调电路耦接于该第一金属氧化物半导体场效晶体管的该些源极及漏极端子之间，该金属氧化物半导体微调电路由一系列控制位元控制，以将多个微调金属氧化物半导体场效晶体管中的一或多者与该第一金属氧化物半导体场效晶体管并联耦接，且
该与绝对温度互补电路包含该第二金属氧化物半导体场效晶体管、一第一电阻器及一第二电阻器，
该第一电阻器耦接于该第一金属氧化物半导体场效晶体管的该栅极端子与该第二金属氧化物半导体场效晶体管的一栅极端子之间，且
该第二电阻器耦接于该第二金属氧化物半导体场效晶体管的该栅极端子与该接地电位之间。
8.一种产生一温度补偿参考电压的方法，其特征在于，包含：
接收一经调整的输入电流；
使用包括一与绝对温度成比例电路的一温度补偿电路及包括至少一个公共金属氧化物半导体场效晶体管的一与绝对温度互补电路，回应于该经调整的电流输入而产生一参考电压；
通过该与绝对温度成比例电路产生的该参考电压的幅度的一增大；及
通过该与绝对温度互补电路随温度的一升高产生该参考电压的幅度的一减小，
其中由该与绝对温度成比例电路产生的该参考电压的幅度的该增大至少部分地被由该与绝对温度互补电路产生的该参考电压的幅度的该减小所抵消。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包含：
改变该与绝对温度互补电路中的一或多个电阻值，以调整该与绝对温度互补电路随温度的该升高而产生该参考电压幅度减小的一量。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包含：
将一个或多个附加金属氧化物半导体场效晶体管耦接至该与绝对温度成比例电路中，以调整该与绝对温度成比例电路随温度升高而产生该参考电压幅度增大的一量。
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