专利名称：电压能阶差参考电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及电压能阶差(bandgap)参考电路，特别涉及使用具有动态临界电压的 NM0SFET(N型金属氧化物半导体)的电压能阶差参考电路。
背景技术：
在许多电子系统中，通常使用电压带沟参考电路来补偿因为不同温度所引起的 电压变动，使得电压能阶差参考电路能输出一固定电压。电压能阶差参考电路通常使 用PM0SFET(P型金属氧化物半导体)和电阻来补偿不同温度所引起的电压变动。然而， PM0SFET的N井并未和外围电路隔离，因此容易受到影响，而温度补偿效益亦因此降低。
发明内容
本发明的实施例公开了一种电压能阶差参考电路，包含一第一 NM0SFET，具有一 漏极以及一源极；一第二 NM0SFET，具有一漏极以及一源极，该第一 NM0SFET的该源极以及 该第二 NM0SFET的该源极均耦接至具有一第一固定电压电平的一第一特定电压；以及一电 压维持电路，耦接于该第一NM0SFET的该漏极以及该第二NM0SFET的该漏极，该电压维持电 路是将该第一 NM0SFET的该漏极的电压电平以及该第二 NM0SFET的该漏极的电压电平维持 在同一电压电平。本发明的实施例另公开了一种电压能阶差参考电路，包含一第一 NM0SFET，具有 一漏极以及一源极；一第二 NM0SFET，具有一漏极以及一源极，该第一 NM0SFET的该源极以 及该第二 NM0SFET的该源极均耦接至具有一第一固定电压电平的一第一特定电压；以及一 电压维持电路，耦接于该第一 NM0SFET的该漏极以及该第二 NM0SFET的该漏极。该电压维 持电路包含有一第一 PM0SFET，具有一源极；一第二 PM0SFET，具有一源极，该第一 PM0SFET 的该源极以及该第二 PM0SFET的该源极均耦接至具有一第二固定电压电平的一第二特定 电压，该第一固定电压电平不同于该第二固定电压电平；一第一电阻，具有一第一端以及一 第二端，该第一电阻的该第一端耦接至该第一 PM0SFET的一漏极，该第一电阻的该第二端 耦接至该第一 NM0SFET的该漏极；一第二电阻，具有一第一端以及一第二端，该第二电阻的 该第一端耦接至该第二 PM0SFET的一漏极，该第二电阻的该第二端耦接至该第二 NM0SFET 的该漏极；以及一比较器，具有一第一输入端、一第二输入端以及一输出端，该比较器的该 第一输入端耦接至该第一电阻的该第二端以及该第一 NM0SFET的该漏极，该比较器的该第 二输入端耦接至该第二电阻的该第一端以及该第二 PM0SFET的该漏极，该比较器的该输 出端耦接至该第一 PM0SFET的一栅极以及该第二 PM0SFET的一栅极，该比较器比较该第 一 NM0SFET的该漏极的电压电平以及该第二 NM0SFET的该漏极的电压电平来控制该第一 PM0SFET的该栅极以及该第二 PM0SFET的该栅极，以将该第一 NM0SFET的该漏极的电压电平 以及该第二 NM0SFET的该漏极的电压电平维持在同一电压电平。本发明的实施例还公开了一种电压能阶差参考电路，包含一第一动态临界电 压NM0SFET，具有一漏极以及一源极，该第一动态临界电压NM0SFET的一栅极以及一基体(body)均耦接至该第一动态临界电压NM0SFET的该漏极；一第二动态临界电压NM0SFET， 具有一漏极以及一源极，该第二动态临界电压NM0SFET的一栅极以及一基体均耦接至该第 二动态临界电压NM0SFET的该漏极，该第一动态临界电压NM0SFET的该源极以及该第二动 态临界电压NM0SFET的该源极均耦接至具有一第一固定电压电平的一第一特定电压；以及 一电压维持电路，耦接于该第一动态临界电压NM0SFET的该漏极以及该第二动态临界电压 NM0SFET的该漏极，该电压维持电路是将该第一动态临界电压NM0SFET的该漏极的电压电 平以及该第二动态临界电压NM0SFET的该漏极的电压电平维持在同一电压电平。由于NM0SFET的结构和PM0SFET不同，因此可避免已知技术中所提及的问题。
图1绘示了根据本发明的优选实施例的电压能阶差参考电路的电路图。图2绘示了使用在图1的实施例中的NM0SFET的剖面图。主要元件符号说明100电压能阶差参考电路101电压维持电路103 第一 NM0SFET105 第二 NM0SFET107比较器109 第一 PM0SFET111 第二 PM0SFET113 第一电阻115 第二电阻201、203N+区205P 井区207N 井区
具体实施例方式在说明书及所附的权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。本领域技 术人员应可理解，硬件制造商可能用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及所附的权 利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区 分的准则。在通篇说明书及所附的权利要求书当中所提及的「包含」为一开放式的用语，故 应解释成「包含但不限定于」。以外，「耦接」一词在此包含任何直接及间接的电气连接手 段。因此，如果文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表该第一装置可直接电气连接 于该第二装置，或通过其他装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。图1绘示了根据本发明的优选实施例的电压能阶差参考电路100的电路图。须注 意的是，下面所述的装置和结构仅用以举例，并非用以限定本发明。如图1所示，电压能阶 差参考电路100包含一电压维持电路101、一第一 NM0SFET 103以及一第二 NM0SFET 105。 电压维持电路101用以将一第一点104上的一第一电压V。utl (亦即第一 NM0SFET 103的漏 极的电压电平)以及一第二点106上的一第二电压V。ut2 (亦即第二 NM0SFET 105的漏极的电压电平)维持在同一电压电平(例如一固定电平)。第一 NM0SFET 103具有耦接至第一 点104的一漏极以及耦接至具有一第一固定电压电平的一第一特定电压(在此实施例中， 第一固定电压电平为一地电压电平GND)的一源极。第二 NM0SFET 105具有耦接至第二点 106的一漏极以及耦接至该第一特定电压的一源极。在一实施例中，电压维持电路101具有一比较器107、一第一 PM0SFET 109、一第 二 PM0SFET 111、一第一电阻113以及一第二电阻115。第一 PM0SFET 109具有耦接至具 有一第二固定电压电平的一第二特定电压(在此实施例中，第二固定电压电平为V。。)的 一源极。第二 PM0SFET 111具有耦接至该特定第二特定电压的一源极。比较器107具有 耦接至第一 PM0SFET 109以及第二 PM0SFET 111的栅极的一输出端。第一电阻113具有 耦接至第一 PM0SFET 109的一漏极的一第一端，以及耦接至比较器107的一第一输入端以 及第一点104(亦即第一 NM0SFET 103的漏极)的一第二端。第二电阻115具有耦接至第 二 PM0SFET111的一漏极以及比较器107的一第二输入端的一第一端，以及耦接至第二点 106 (亦即第二 NM0SFET 105的漏极)的一第二端。简而言之，本实施例中的比较器107比 较第一 NM0SFET 103的漏极的电压电平以及第二 NM0SFET 105的漏极的电压电平来控制第 一 PM0SFET 109的栅极以及第二 PM0SFET 111的栅极，以将第一 NM0SFET 103的漏极的电 压电平以及第二 NM0SFET 105的漏极的电压电平维持在同一电压电平。在此实施例中，第一NM0SFET 103的一栅极以及一基体耦接至第一点104(亦即第 一 NM0SFET 103的栅极及基体耦接至第一 NM0SFET 103的漏极)；此外，第二 NM0SFET 105 的一栅极以及一基体耦接至第二点106 (亦即第二 NM0SFET 105的栅极及基体耦接至第二 NM0SFET 105的漏极)。通过此种连接法，第一 NM0SFET 103和第二 NM0SFET 105具有动态 临界电压，换句话说，在本实施例中，第一 NM0SFET 103和第二 NM0SFET 105均为动态临界 电压 NM0SFET。图2绘示了使用在图1的实施例中的NM0SFET的剖面图。请参阅图2以更清楚地 了解本发明的优点。如图2所示，NM0SFET的N+区201和203系位于一 P井区205中，且P 井区205由N井区207所围绕。通过这样的结构，P井区可自外围电路隔离，因此可避免已知技术中的问题。以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求书所做的均等变化与修 饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
一种电压能阶差参考电路，其特征在于包含一第一NMOSFET，具有一漏极以及一源极；一第二NMOSFET，具有一漏极以及一源极，该第一NMOSFET的该源极以及该第二NMOSFET的该源极均耦接至具有一第一固定电压电平的一第一特定电压；以及一电压维持电路，耦接于该第一NMOSFET的该漏极以及该第二NMOSFET的该漏极，该电压维持电路是将该第一NMOSFET的该漏极的电压电平以及该第二NMOSFET的该漏极的电压电平维持在同一电压电平。
2.如权利要求1所述的电压能阶差参考电路，其特征在于该电压维持电路包含 一第一 PM0SFET，具有一源极；一第二 PM0SFET，具有一源极，该第一 PM0SFET的该源极以及该第二 PM0SFET的该源极 均耦接至具有一第二固定电压电平的一第二特定电压，该第一固定电压电平不同于该第二 固定电压电平；一第一电阻，具有一第一端以及一第二端，该第一电阻的该第一端耦接至该第一 PM0SFET的一漏极，该第一电阻的该第二端耦接至该第一 NM0SFET的该漏极；一第二电阻，具有一第一端以及一第二端，该第二电阻的该第一端耦接至该第二 PM0SFET的一漏极，该第二电阻的该第二端耦接至该第二 NM0SFET的该漏极；以及一比较器，具有一第一输入端、一第二输入端以及一输出端，该比较器的该第一输入 端耦接至该第一电阻的该第二端以及该第一 NM0SFET的该漏极，该比较器的该第二输入端 耦接至该第二电阻的该第一端以及该第二 PM0SFET的该漏极，该比较器的该输出端耦接至 该第一 PM0SFET的一栅极以及该第二 PM0SFET的一栅极，该比较器比较该第一 NM0SFET的 该漏极的电压电平以及该第二 NM0SFET的该漏极的电压电平来控制该第一 PM0SFET的该 栅极以及该第二 PM0SFET的该栅极，以将该第一 NM0SFET的该漏极的电压电平以及该第二 匪OSFET的该漏极的电压电平维持在同一电压电平。
3.如权利要求1所述的电压能阶差参考电路，其特征在于该第一NM0SFET的一栅极以 及一基体均耦接至该第一 NM0SFET的该漏极。
4.如权利要求1所述的电压能阶差参考电路，其特征在于该第二NM0SFET的一栅极以 及一基体均耦接至该第二 NM0SFET的该漏极。
5.如权利要求1所述的电压能阶差参考电路，其特征在于该第一NM0SFET以及该第二 NM0SFET为动态临界电压NM0SFET。
6.如权利要求1所述的电压能阶差参考电路，其特征在于该第一固定电压电平为一地 电压电平。
7.一种电压能阶差参考电路，其特征在于包含 一第一 NM0SFET，具有一漏极以及一源极；一第二 NM0SFET，具有一漏极以及一源极，该第一 NM0SFET的该源极以及该第二 NM0SFET的该源极均耦接至具有一第一固定电压电平的一第一特定电压；以及一电压维持电路，耦接于该第一 NM0SFET的该漏极以及该第二 NM0SFET的该漏极，该电 压维持电路包含有一第一 PM0SFET，具有一源极；一第二 PM0SFET，具有一源极，该第一 PM0SFET的该源极以及该第二 PM0SFET的该源极均耦接至具有一第二固定电压电平的一第二特定电压，该第一固定电压电平不同于该第二 固定电压电平；一第一电阻，具有一第一端以及一第二端，该第一电阻的该第一端耦接至该第一 PM0SFET的一漏极，该第一电阻的该第二端耦接至该第一 NM0SFET的该漏极；一第二电阻，具有一第一端以及一第二端，该第二电阻的该第一端耦接至该第二 PM0SFET的一漏极，该第二电阻的该第二端耦接至该第二 NM0SFET的该漏极；以及一比较器，具有一第一输入端、一第二输入端以及一输出端，该比较器的该第一输入 端耦接至该第一电阻的该第二端以及该第一 NM0SFET的该漏极，该比较器的该第二输入端 耦接至该第二电阻的该第一端以及该第二 PM0SFET的该漏极，该比较器的该输出端耦接至 该第一 PM0SFET的一栅极以及该第二 PM0SFET的一栅极，该比较器比较该第一 NM0SFET的 该漏极的电压电平以及该第二 NM0SFET的该漏极的电压电平来控制该第一 PM0SFET的该 栅极以及该第二 PM0SFET的该栅极，以将该第一 NM0SFET的该漏极的电压电平以及该第二 NM0SFET的该漏极的电压电平维持在同一电压电平。
8.如权利要求7所述的电压能阶差参考电路，其特征在于该第一NM0SFET的一栅极以 及一基体均耦接至该第一 NM0SFET的该漏极。
9.如权利要求8所述的电压能阶差参考电路，其特征在于该第二NM0SFET的一栅极以 及一基体均耦接至该第二 NM0SFET的该漏极。
10.如权利要求8所述的电压能阶差参考电路，其特征在于该第一NM0SFET以及该第二 NM0SFET为动态临界电压NM0SFET。
11.如权利要求8所述的电压能阶差参考电路，其特征在于该第一固定电压电平为一 地电压电平。
12.—种电压能阶差参考电路，其特征在于包含一第一动态临界电压NM0SFET，具有一漏极以及一源极，该第一动态临界电压NM0SFET 的一栅极以及一基体均耦接至该第一动态临界电压NM0SFET的该漏极；一第二动态临界电压NM0SFET，具有一漏极以及一源极，该第二动态临界电压NM0SFET 的一栅极以及一基体均耦接至该第二动态临界电压NMOSFET的该漏极，该第一动态临界电 压NM0SFET的该源极以及该第二动态临界电压NMOSFET的该源极均耦接至具有一第一固定 电压电平的一第一特定电压；以及一电压维持电路，耦接于该第一动态临界电压NMOSFET的该漏极以及该第二动态临界 电压NMOSFET的该漏极，该电压维持电路是将该第一动态临界电压NMOSFET的该漏极的电 压电平以及该第二动态临界电压NMOSFET的该漏极的电压电平维持在同一电压电平。
13.如权利要求12所述的电压能阶差参考电路，其特征在于该电压维持电路包含一第一 PM0SFET，具有一源极；一第二 PM0SFET，具有一源极，该第一 PM0SFET的该源极以及该第二 PM0SFET的该源极 均耦接至具有一第二固定电压电平的一第二特定电压，该第一固定电压电平不同于该第二 固定电压电平；一第一电阻，具有一第一端以及一第二端，该第一电阻的该第一端耦接至该第一 PM0SFET的一漏极，该第一电阻的该第二端耦接至该第一动态NMOSFET的该漏极；一第二电阻，具有一第一端以及一第二端，该第二电阻的该第一端耦接至该第二PM0SFET的一漏极，该第二电阻的该第二端耦接至该第二动态NM0SFET的该漏极；以及一比较器，具有一第一输入端、一第二输入端以及一输出端，该比较器的该第一输入 端耦接至该第一电阻的该第二端以及该第一动态NM0SFET的该漏极，该比较器的该第二输 入端耦接至该第二电阻的该第一端以及该第二 PM0SFET的该漏极，该比较器的该输出端耦 接至该第一 PM0SFET的一栅极以及该第二 PM0SFET的一栅极，该比较器比较该第一动态 NM0SFET的该漏极的电压电平以及该第二动态NM0SFET的该漏极的电压电平来控制该第一 PM0SFET的该栅极以及该第二PM0SFET的该栅极，以将该第一动态NM0SFET的该漏极的电压 电平以及该第二动态NM0SFET的该漏极的电压电平维持在同一电压电平。
14.如权利要求12所述的电压能阶差参考电路，其特征在于该第一固定电压电平为一 地电压电平。
全文摘要
一种电压能阶差参考电路，包含一第一NMOSFET，具有一漏极以及一源极；一第二NMOSFET，具有一漏极以及一源极，该第一NMOSFET的该源极以及该第二NMOSFET的该源极均耦接至具有一第一固定电压电平的一第一特定电压；以及一电压维持电路，耦接于该第一NMOSFET的该漏极以及该第二NMOSFET的该漏极，该电压维持电路是将该第一NMOSFET的该漏极的电压电平以及该第二NMOSFET的该漏极的电压电平维持在同一电压电平。
文档编号G05F3/24GK101923367SQ20091020405
公开日2010年12月22日 申请日期2009年10月12日 优先权日2009年6月16日
发明者郑文昌 申请人:南亚科技股份有限公司