专利名称：可局部校正的电流源及其相关的微型芯片与方法
技术领域：
本发明涉及一种设置于一微型芯片上的电流源及其相关的微型芯片，尤其涉及一 种具有片上校准功能(on-chip calibration)的电流源及其相关的微型芯片，且此电流源 为与工艺-电压-温度的变化量无关(PVT independent)的电流源。
背景技术：
在微型芯片(microchip)当中，通常需要将电流源(例如与工艺-电压-温度 的变化量无关(PVT independent)的电流源)所提供的参考电流同时输入至微型芯片上 的好几个局部电路(local circuit)中。而为了要避免受到噪声的影响，此参考电流在微 型芯片上的布线(routing)通常会超过一段很长的距离，最后再将此参考电流分别绕线 (re-rout)到微型芯片上的所有局部电路中。然而，每一个局部电路都需要各自独立的导线 来进行布线(routing)，这样一来，会占据微型芯片很多的空间。因此，本发明的目的之一即在于提供一种可以减少导线数目的电流源，以同时提 供一个固定的参考电流给微型芯片上的所有局部电路。
发明内容
因此，本发明的目的之一在于提出一种可局部校正的电流源及其相关的微型芯 片，以解决上述的问题。在本发明的一实施例中，提供一种微型芯片，其可依据一参考电流来校正该微型 芯片上的一局部电路。该微型芯片包含有至少一第一电路、至少一第一局部偏压产生电 路、一外接式参考电流源以及一校正逻辑电路。该第一电路设置于该微型芯片上。该第一 局部偏压产生电路用来产生一第一偏压电流以输入至该第一电路。该外接式参考电流源通 过一第一导线耦接至该第一局部偏压产生电路，用来提供该参考电流以更新该第一偏压电 流。该校正逻辑电路通过一第二导线耦接至该第一局部偏压产生电路，用来根据一校正信 号来致能该外接式参考电流以更新该第一偏压电流。在本发明的另一实施例中，提供一种可根据一参考电流来校正一微型芯片上的一 局部电路的方法，该微型芯片包含有多个局部电路以及多个相对应的局部偏压产生电路。 该方法包含以下步骤提供一外接式参考电流源，并通过一第一导线来将该外接式参考电 流源耦接至该微型芯片上的一第一局部偏压产生电路；提供该参考电流，以更新该第一局 部偏压产生电路所产生的一第一偏压电流；提供一校正逻辑电路，并通过一第二导线来将 该校正逻辑电路耦接至该第一局部偏压产生电路；根据该校正逻辑电路所输出之一校正信 号来致能该参考电流，以更新该第一偏压电流；以及产生该第一偏压电流以输入至一第一 电路中，其中该第一电路对应于该第一局部偏压产生电路。
图1为本发明具有使用较少导线来提供参考电流的电路架构的微型芯片的一实施例的示意图。图2为图1所示的局部偏压产生电路的一范例的简易示意图。图3为本发明具有使用较少导线来提供参考电流的电路架构的微型芯片的另一 实施例的示意图。主要元件符号说明100、300 微型芯片112第一局部偏压产生电路122第二局部偏压产生电路132第三局部偏压产生电路142第四局部偏压产生电路114 第一电路1 第二电路1；34第三电路144第四电路150参考电流源160校正逻辑电路Wl第一导线W2第二导线Iref参考电流Ibiasl、Ibias2、Ibias3、Ibias4 偏压电流CS校正信号EN致能信号220 开关230选择性检测电路240比较器241、242 输入端243控制端250偏压产生单元370热感测器
具体实施例方式本发明提供一种微型芯片的电路架构，其参考电流可利用较少的导线来布线 (routing)至该微型芯片上的各个局部电路中，且可通过利用该微型芯片内的附加电路来 取代局部校正功能。请参照图1，图1为本发明具有使用较少导线来提供参考电流的电路架构的微型 芯片100的一实施例的示意图。由图1可得知，微型芯片100包含有多个局部偏压产生电 路112、122、132、142，其分别设置于相对应的多个电路114、124、134、144的附近，且这些局 部偏压产生电路112、122、132、142耦接至同一个参考电流源150。这些局部偏压产生电路 112、122、132、142分别用来产生各自的偏压电流Ibaisl、Ibais2、Ibias3、Ibias4给相对应的电路114、124、134、144，而所产生的偏压电流IbaisU Ibais2、Ibias3、Ibias4并不会随 着供应电压的变化而改变，但却会随着工艺(process)以及温度(temperature)的变化而 改变，这是因为这些偏压电流持续地通过一个固定的参考电流源150来更新。值得注意的是，参考电流源150输入至微型芯片100之中(例如一外接式参考电 流源)，且其为一个与工艺-电压-温度的变化量无关(PVTind印endent)的电流源。之后， 该参考电流源150会通过单一条导线(例如，第一导线Wl)来进行布线，且此单一条导线会 耦接至这些局部偏压产生电路112、122、132、142中的每一个。微型芯片100还包含有一校 正逻辑电路160，且校正逻辑电路160同样通过单一条导线(例如，第二导线W2)来进行布 线，并且同样会耦接至这些局部偏压产生电路112、122、132、142中的每一个。请注意，只有当某一个特定电路需要进行校正时，才会致能校正逻辑电路160。另 外，只有在接收到来自校正逻辑电路160所提供的校正信号CS之后，这些局部偏压产生电 路112、122、132、142才会开始校正其相对应的电路114、124、134、144。请参考图2，图2为图1所示的局部偏压产生电路(例如112)的一范例的简易示 意图。请注意，此电路仅为用来说明的一例子之用，而所有其他的电路亦具有相同的电路架 构与电路配置。如图2所示，局部偏压产生电路112包含有一开关220以及一选择性检测 电路230，其中开关220用来接收参考电流Iref，而选择性检测电路230则用来接收校正信 号CS。此外，这些电路元件(包含有开关220以及选择性检测电路230)另耦接于一比较器 对0，且比较器240另依序耦接至一偏压产生单元250。如图2所示，选择性检测电路230会根据校正信号CS来发出一致能信号EN给开 关220以及比较器MO的控制端M3，此时开关220会被导通，以允许参考电流Iref输入 至局部偏压产生电路112之中。接着，比较器MO的两接收端241、242会分别接收参考电 流Iref与局部偏压产生电路112所产生的第一偏压电流rtiasl (其回馈自偏压产生电路 250)，并将参考电流Iref与所产生的第一偏压电流rtiasl进行比较，之后，而比较器240 则会产生一输出(例如一更正数值N)给偏压产生单元250来更新其所产生的第一偏压电 流rtiasl，如此一来，局部偏压产生电路112的输出便会跟由参考电流源150所提供的参考 电流Iref—模一样。请注意，上述所产生的第一偏压电流rtiasl并不会随着电压的改变而改变，那是 因为每一个所产生的偏压电流(例如，IbiaslJbias2、Ibias3Jbias4)皆是通过同一个与 工艺-电压-温度的变化量无关(PVT independent)的电流源(例如，参考电流源150)来不 断地更新，则提供给这些局部电路114、124、134、144的偏压电流Ibiasl、Ibias2、Ibias3、 Ibias4也同样会具备与工艺-电压-温度的变化量无关的特性。请再注意，用来判断何时需要更新偏压电流的方式可以发生在任何时间点。在一 实施例中，可根据一段特定期间来更新偏压电流；而在另一实施例中，如果是所产生的偏压 电流会随着温度的改变而改变，则当每一次遇到温度变化的时候，便可以致能校正逻辑电 路160来允许其更新偏压电流，如图3所示，图3为本发明具有使用较少导线来提供参考电 流的电路架构的微型芯片300的另一实施例的示意图。值得注意的是，图3的微型芯片300 与图1的微型芯片100类似，两者的差异是微型芯片300还包含有一热感测器370，用来检 测微型芯片300的一操作温度，当该操作温度的变化量达到一预定数值时，该热感测器会 致能该校正逻辑电路以产生该校正信号来来允许其更新偏压电流。
由于参考电流Iref用来更新局部产生的偏压电流Ibiasl、Ibias2、Ibias3、 Ibias4，因此仅需要利用单一条导线(例如，第一导线Wl)来耦接所有的局部偏压产生电路 112、122、132、142即可。如此一来，输入至这些局部电路114、124、134、144的偏压电流也 可以通过一个与工艺-电压-温度的变化量无关(PVT independent)的电流源来不断地更 新。另外，利用校正逻辑电路160来选择性地致能所产生的偏压电流，可以使得在微型芯片 100中所采用的导线数量较原本已知的微型芯片中所采用的导线数量变少，并进而达到节 省面积与成本的目的。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
1.一种微型芯片，其可根据一参考电流来校正该微型芯片上的一局部电路，其特征在 于该微型芯片包含有至少一第一电路，设置于该微型芯片上；至少一第一局部偏压产生电路，以产生一第一偏压电流以输入至该第一电路中； 一参考电流源，耦接至该第一局部偏压产生电路，以提供该参考电流以更新该第一偏 压电流；以及一校正逻辑电路，耦接至该第一局部偏压产生电路，以产生一校正信号来致能该参考 电流源以更新该第一偏压电流。
2.如权利要求1所述的微型芯片，其特征在于还包含有 一第二电路，设置于该微型芯片上；以及一第二局部偏压产生电路，耦接至该第一局部偏压产生电路，以根据该参考电流源所 提供的该参考电流来产生一第二偏压电流以输入至该第二电路中。
3.如权利要求2所述的微型芯片，其特征在于该第一局部偏压产生电路所产生的该第 一偏压电流以及该第二局部偏压产生电路所产生的该第二偏压电流，根据不同的校正信号 来更新。
4.如权利要求2所述的微型芯片，其特征在于该第一局部偏压产生电路所产生的该第 一偏压电流以及该第二局部偏压产生电路所产生的该第二偏压电流，根据相同的校正信号 来更新。
5.如权利要求2所述的微型芯片，其特征在于还包含有 一第三电路，设置于该微型芯片上；以及一第三局部偏压产生电路，耦接于该参考电流源以及该校正逻辑电路，以产生一第三 偏压电流以输入至该第三电路；其中，当该第三局部偏压产生电路接收到该校正信号时，该第三局部偏压产生电路会 根据该参考电流源所提供的该参考电流来更新该第三偏压电流。
6.如权利要求1所述的微型芯片，其特征在于该第一局部偏压产生电路包含有 一开关，耦接于该参考电流源；一选择性检测电路，耦接于该校正逻辑电路以及该开关，以于检测到该校正信号时，选 择性地导通该开关；一比较器，耦接于该开关以及该选择性检测电路，以将该第一偏压电流与该参考电流 源所提供的该参考电流进行比较，并产生一输出来更新该第一偏压电流；以及一偏压产生单元，以根据该比较器所产生的该输出产生该第一偏压电流，并将所产生 的该第一偏压电流反馈至该比较器的一输入端。
7.如权利要求1所述的微型芯片，其特征在于该校正信号系周期性地产生。
8.如权利要求1所述的微型芯片，其特征在于还包含有 一热感测器，以检测该微型芯片的一操作温度；其中，当该微型芯片的该操作温度的变化量达到一预定数值时，该热感测器会致能该 校正逻辑电路以产生该校正信号。
9.一种可根据一参考电流来校正一微型芯片上局部电路的方法，该微型芯片包含有多 个局部电路以及多个相对应的局部偏压产生电路，其特征在于该方法包含以下步骤提供一参考电流，以更新该微型芯片上的一第一局部偏压产生电路所产生的一第一偏 压电流；以及提供一校正信号来致能该参考电流，以更新该第一偏压电流。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于还包含步骤根据该参考电流，来更新该微型芯片上的一第二局部偏压产生电路所产生的一第二偏 压电流。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于还包含步骤根据相同的校正信号，来更新该第一局部偏压产生电路所产生的该第一偏压电流以及 该第二局部偏压产生电路所产生的该第二偏压电流。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于还包含步骤根据不同的校正信号，来更新该第一局部偏压产生电路所产生的该第一偏压电流以及 该第二局部偏压产生电路所产生的该第二偏压电流。
13.如权利要求10所述的方法，其特征在于还包含步骤当接收到该校正信号时，根据该参考电流来更新一第三局部偏压产生电路所产生的一 第三偏压电流。
14.如权利要求9所述的方法，其特征在于还包含步骤在检测到该校正信号时，利用一比较器将该第一偏压电流与该参考电流进行比较，并 产生一更正数值来更新该第一偏压电流；以及根据所产生的该更正数值来产生该第一偏压电流，并将所产生的该第一偏压电流反馈 至该比较器的一输入端。
15.如权利要求9所述的方法，其特征在于还包含步骤周期性地产生该校正信号。
16.如权利要求9所述的方法，其特征在于还包含步骤检测该微型芯片的一操作温度；以及当该微型芯片的该操作温度的变化量达到一预定数值时，产生该校正信号。
全文摘要
可局部校正的电流源及其相关的微型芯片与方法。该微型芯片可依据参考电流来校正一局部电路，其包含有至少一第一电路，设置于该微型芯片上；至少一第一局部偏压产生电路，用来产生一偏压电流以输入至第一电路中；一外接式参考电流源，通过一第一导线耦接至第一局部偏压产生电路，用来提供参考电流以更新偏压电流；以及一校正逻辑电路，通过一第二导线耦接至第一局部偏压产生电路，用来根据一校正信号来致能外接式参考电流源以更新偏压电流。
文档编号G05F1/46GK102053642SQ20101025497
公开日2011年5月11日 申请日期2010年8月13日 优先权日2009年11月2日
发明者里昂·A·结拉西克 申请人:南亚科技股份有限公司