以下描述涉及一种具有温度补偿功能的电压产生电路。
背景技术：
通常，处理信号和电压的电路的特性基于温度变化而劣化，从而需要一种用于防止这样的劣化的温度补偿电路。例如，偏置电路或者用于产生参照电压的电路需要温度补偿电路以产生用于温度变化的预定水平的电压。
此外，模拟电路或rf电路的重要特性根据温度而变化。例如，即使特性在室温下满足模拟电路或rf电路的性能时，它们会在低温或高温下劣化。为补偿该缺点，相应的电路的偏置电压电路或参照电压电路(以下称为“电压产生电路”)任一者需要温度补偿功能以根据温度系数补偿温度。
现有技术中的电压产生电路可使用例如仅调节温度系数的斜率的方法。
然而，上述现有技术中的电压产生电路中仅调节温度系数的斜率的方法不能满足特定的相应的电路(诸如各种类型的功率放大器等)所需的温度系数。
技术实现要素：
提供本发明内容以按照简化的形式对所选择的构思进行介绍，并在具体实施方式中进一步描述所述构思。本发明内容既不意在限定所要求保护的主题的主要特征或必要特征，也不意在帮助确定所要求保护的主题的范围。
在一个总体方面中，一种具有温度补偿功能的电压产生电路包括第一电压产生电路、第二电压产生电路、输出电压控制电路和电压选择电路。所述第一电压产生电路被配置为产生响应于第一控制信号而确定的具有与绝对温度零相关系数的第一电压。所述第二电压产生电路被配置为产生响应于第二控制信号而确定的具有与绝对温度成比例系数的第二电压。所述输出电压控制电路被配置为响应于操作模式来控制所述第一电压和所述第二电压之一的输出。所述电压选择电路被配置为响应于所述输出电压控制电路选择所述第一电压或所述第二电压。
所述第一电压产生电路可包括：第一电阻器电路，包括串联连接于接收第一与绝对温度零相关(ztat)电压的端子和地之间的电阻器；及开关电路，包括连接于所述电阻器之间的每个连接节点和所述第一电压产生电路的第一输出节点之间的开关，所述开关电路被配置为响应于所述第一控制信号进行开关。
所述第二电压产生电路可包括第二电阻器电路，所述第二电阻器电路连接于接收第二ztat电压的端子和所述第二电压产生电路的第二输出节点之间，以提供第二电阻值；及可变电阻器电路，连接于接收与绝对温度成比例(ptat)电压的端子和所述第二输出节点之间以提供响应于所述第二控制信号而变化的可变电阻值。
所述输出电压控制电路可包括：模式设定电路，被配置为响应于模式选择信号设定多种操作模式之一；比较电路，被配置为将所述第一电压与所述第二电压进行比较并且输出比较结果信号；及输出电压控制器，被配置为响应于通过所述模式设定电路设定的所述操作模式并且响应于来自所述比较电路的所述比较结果信号来提供输出电压选择信号。
所述电压选择电路可包括：第一开关，被配置为响应于所述输出电压选择信号中的第一开关信号进行开关，以选择所述第一电压并将所述第一电压输出到输出端子；及第二开关，被配置为响应于所述输出电压选择信号中的第二开关信号进行开关，以选择所述第二电压并将所述第二电压输出到所述输出端子，所述第二开关信号具有与所述第一开关信号的相位相反的相位。
所述模式设定电路可具有响应于所述模式选择信号设定第一操作模式、第二操作模式、第三操作模式和第四操作模式之一的温度补偿功能。
所述输出电压控制器可被配置为：响应于当所述模式设定电路设定所述第一操作模式时的所述第一开关信号和所述第二开关信号，控制所述第一开关接通；响应于当所述模式设定电路设定所述第二操作模式时的所述第一开关信号和所述第二开关信号，控制所述第二开关接通；响应于通过所述模式设定电路设定的所述第三操作模式下的所述第一开关信号和所述第二开关信号，控制所述第二开关接通以在所述第二电压低于所述第一电压时选择所述第二电压，并且控制所述第一开关接通以在所述第二电压高于所述第一电压时选择所述第一电压；及响应于通过所述模式设定电路设定的所述第四操作模式下的所述第一开关信号和所述第二开关信号，控制所述第一开关接通以在所述第一电压高于所述第二电压时选择所述第一电压，并且控制所述第二开关接通以在所述第一电压低于所述第二电压时选择所述第二电压。
在另一总体方面中，一种具有温度补偿功能的电压产生电路包括第一电压产生电路、第二电压产生电路、输出电压控制电路和电压选择电路。所述第一电压产生电路被配置为响应于第一控制信号通过改变具有与绝对温度零相关系数的第一ztat电压来产生第一电压。所述第二电压产生电路被配置为响应于第二控制信号而基于具有与绝对温度零相关系数的第二ztat电压以及具有与绝对温度成比例系数的ptat电压来产生第二电压。所述输出电压控制电路被配置为响应于操作模式而基于所述第一电压和所述第二电压的大小来控制所述第一电压和所述第二电压之一的输出。所述电压选择电路被配置为在所述输出电压控制电路的所述控制下选择所述第一电压和所述第二电压之一。
所述电压产生电路还可包括：第一缓冲器，连接于所述第一电压产生电路和所述电压选择电路之间；及第二缓冲器，连接于所述第二电压产生电路和所述电压选择电路之间。
所述第一电压产生电路可包括：第一电阻器电路，包括彼此串联连接于接收第一ztat电压的端子与地之间的电阻器；及开关电路，包括连接于所述电阻器之间的每个连接节点和所述第一电压产生电路的第一输出节点之间的开关，并且被配置为响应于所述第一控制信号进行开关。
所述第二电压产生电路可包括：第二电阻器电路，连接于接收第二ztat电压的端子和所述第二电压产生电路的第二输出节点之间以提供第二电阻值；及可变电阻器电路，连接于接收ptat电压的端子和所述第二输出节点之间以提供响应于所述第二控制信号而变化的可变电阻值，其中，
所述输出电压控制电路可包括：模式设定电路，被配置为响应于模式选择信号设定多种操作模式之一；比较电路，被配置为将所述第一电压与所述第二电压进行比较并且输出比较结果信号；及输出电压控制器，被配置为响应于通过所述模式设定电路设定的所述操作模式并且响应于来自所述比较电路的所述比较结果信号来提供输出电压选择信号。
所述电压选择电路可包括：第一开关，被配置为响应于所述输出电压选择信号中的第一开关信号进行开关以选择所述第一电压并将所述第一电压输出到输出端子；及第二开关，被配置为响应于所述输出电压选择信号中的第二开关信号进行开关以选择所述第二电压并将所述第二电压输出到所述输出端子，所述第二开关信号具有与所述第一开关信号的相位相反的相位。
所述模式设定电路可响应于所述模式选择信号设定第一操作模式、第二操作模式、第三操作模式和第四操作模式之一。
所述输出电压控制器可被配置为：响应于在所述模式设定电路设定所述第一操作模式时的所述第一开关信号和所述第二开关信号，控制所述第一开关接通；响应于在所述模式设定电路设定所述第二操作模式时的所述第一开关信号和所述第二开关信号，控制所述第二开关接通；响应于通过所述模式设定电路设定的所述第三操作模式下的所述第一开关信号和所述第二开关信号，在所述第二电压低于所述第一电压时控制所述第二开关接通以选择所述第二电压，并且在所述第二电压高于所述第一电压时控制所述第一开关接通以选择所述第一电压；及响应于通过所述模式设定电路设定的所述第四操作模式下的所述第一开关信号和所述第二开关信号，在所述第一电压高于所述第二电压时控制所述第一开关接通以选择所述第一电压，并且在所述第一电压低于所述第二电压时控制所述第二开关接通以选择所述第二电压。
在另一总体方面，一种具有温度补偿功能的电压产生电路包括第一电压产生电路、第二电压产生电路、输出电压控制电路和电压选择电路。所述第一电压产生电路被配置为响应于第一控制信号产生具有与绝对温度零相关系数的第一与绝对温度零相关(ztat)电压。所述第一电压产生电路包括彼此串联连接的电阻器和开关。所述电阻器连接于接收第一ztat电压的端子和地之间，并且所述开关连接于所述电阻器之间的每个连接节点和所述第一电压产生电路的第一输出节点之间。所述第二电压产生电路被配置为响应于第二控制信号而基于具有与绝对温度零相关系数的第二ztat电压和具有与绝对温度成比例系数的ptat电压来产生第二电压。所述第二电压产生电路包括第二电阻器电路和可变电阻器电路。所述第二电阻器电路连接于接收第二ztat电压的端子和所述第二电压产生电路的第二输出节点之间，并且所述可变电阻器电路连接于接收所述ptat电压的端子和所述第二输出节点之间。所述输出电压控制电路被配置为响应于操作模式而基于所述第一电压和第二电压的大小控制所述第一电压或所述第二电压的输出。所述电压选择电路被配置为基于所述电压控制电路的输出来选择所述第一电压或所述第二电压。
所述输出电压控制电路可包括：模式设定电路，被配置为响应于模式选择信号设置多种操作模式之一；比较电路，被配置为将所述第一电压与所述第二电压进行比较并且输出比较结果信号；及输出电压控制器，被配置为响应于通过所述模式设定电路设定的所述操作模式并且响应于来自所述比较电路的所述比较结果信号来提供输出电压选择信号。
所述电压选择电路可包括：第一开关，被配置为响应于所述输出电压选择信号中的第一开关信号进行开关以选择所述第一电压并将所述第一电压输出到输出端子；及第二开关，被配置为响应于所述输出电压选择信号中的第二开关信号进行开关以选择所述第二电压并将所述第二电压输出到所述输出端子，所述第二开关信号具有与所述第一开关信号的相位相反的相位。
通过以下具体实施方式、附图和权利要求，其他特征和方面将是显而易见的。
附图说明
图1是具有温度补偿功能的电压产生电路的示例的电路图。
图2是具有温度补偿功能的电压产生电路的另一示例的电路图。
图3是第一电压产生电路的示例的电路图。
图4是第二电压产生电路的示例的电路图。
图5是输出电压控制电路的示例的电路图。
图6是电压选择电路的示例的电路图。
图7是第一操作模式下的第一温度补偿电压的示例的曲线图。
图8是第二操作模式下的第二温度补偿电压的示例的曲线图。
图9a和图9b是第三操作模式下的第三温度补偿电压的示例的曲线图。
图10a和图10b是第四操作模式下的第四温度补偿电压的示例的曲线图。
在所有的附图和具体实施方式中，相同的标号指示相同的元件。附图可不按照比例绘制，为了清楚、说明及便利起见，可夸大附图中的元件的相对尺寸、比例和描绘。
具体实施方式
提供以下具体实施方式以帮助读者获得对这里所描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开内容后，这里所描述的方法、设备和/或系统的各种变换、修改及等同物将是显而易见的。例如，这里所描述的操作顺序仅仅是示例，其并不局限于这里所阐述的顺序，而是除了必须以特定顺序发生的操作之外，在理解本申请的公开内容后可做出将是显而易见的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略本领域公知的特征的描述。
这里所描述的特征可以以不同的形式实施，并且将不被解释为被这里所描述的示例所限制。更确切的说，已经提供这里所描述的示例仅仅为示出在理解本申请的公开内容后将是显而易见的实施这里所描述的方法、设备和/或系统的很多可行的方式中的一些方式。
在整个说明书，当诸如层、区域或基板的元件被描述为“位于”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件时，该元件可以直接“位于”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件，或者可存在介于两者之间的一个或更多个其他元件。相比之下，当元件被描述为“直接位于”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件或“直接结合到”另一元件时，可能不存在介于两者之间的其他元件。
如这里所使用的，术语“和/或”包括相关所列项的任意一个或者任意两个或更多个的任意组合。
尽管可在这里使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不受这些术语的限制。更确切地说，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离示例的教导的情况下，这里所描述的示例中所称的第一构件、组件、区域、层或部分还可以被称为第二构件、组件、区域、层或部分。
为了易于描述如图所示的一个元件相对于另一元件的关系，这里可以使用诸如“在……上方”、“上”、“在……下方”以及“下”的空间相对术语。这样的空间相对术语意图除了包含图中所描绘的方位以外还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置翻转，则被描述为“在”另一元件“上方”或“上”的元件于是将“在”另一元件“下方”或“下”。因而，术语“在……上方”根据装置的空间方位包括上方和下方两种方位。装置还可以其他方式(例如，旋转90度或处于其他方位)定位，并且将对这里使用的空间相对术语做出相应解释。
这里使用的术语仅用于描述各种示例且不用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式也意图包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”列举存在所陈述的特征、数字、操作、构件、元件和/或他们的组合，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数字、操作、构件、元件和/或他们的组合。
这里所描述的示例的特征可以以在理解本申请的公开内容后将是显而易见的各种方式进行组合。此外，尽管这里所描述的示例具有各种配置，但是在理解本申请的公开内容后将是显而易见的其他配置是可能的。
以下描述的示例提供了一种选择与绝对温度成比例(ptat，proportional-to-absolutetemperature)特性和与绝对温度零相关(ztat，zero-to-absolute-temperature)特性中的一种或其任意组合以替代调节温度系数的斜率的方法的电压产生电路。
图1是具有温度补偿功能的电压产生电路的示例的电路图。
参照图1，具有温度补偿功能的电压产生电路包括第一电压产生电路100、第二电压产生电路200、输出电压控制电路300和电压选择电路400。
第一电压产生电路100产生响应于第一控制信号ss100而确定的具有与绝对温度零相关(ztat)系数的第一电压v1。ztat系数指的是不论温度如何变化其大小不变的系数。
第一电压v1通过改变具有根据第一控制信号ss100的ztat的第一ztat电压v_ztat1而获得。
将参照图3描述第一电压产生电路100的示例。
第二电压产生电路200产生根据第二控制信号ss200确定的具有与绝对温度成比例(ptat)系数的第二电压v2。ptat系数指的是与温度变化成比例的系数。
例如，第二电压v2可根据第二控制信号ss200通过使用具有ztat系数的第二ztat电压v_ztat2和具有ptat系数的ptat电压v_ptat而产生。
将参照图4描述第二电压产生电路200的示例。
输出电压控制电路300在根据模式选择信号ss300设定的操作模式下控制第一电压v1和第二电压v2之一的输出。在一个示例中，操作模式是第一操作模式m1、第二操作模式m2、第三操作模式m3和第四操作模式m4之一。
将参照图5描述输出电压控制电路300的示例。
电压选择电路400在输出电压控制电路300的控制下选择第一电压v1和第二电压v2之一。
例如，第一操作模式m1可设置为选择第一电压v1，第二操作模式m2可设置为选择第二电压v2，第三操作模式m3可设置为顺序地选择第二电压v2和第一电压v1，并且第四操作模式m4可设置为顺序地选择第一电压v1和第二电压v2。
将参照图6描述电压选择电路400的示例。
在本公开的每幅图中，将省略具有相同的标号和相同的功能的组件的不必要重复的描述。
图2是具有温度补偿功能的电压产生电路的另一示例的电路图。
图2所示的电压产生电路除了包括图1所示的电压产生电路之外还包括第一缓冲器510和第二缓冲器520。
第一缓冲器510连接于第一电压产生电路100和电压选择电路400之间。在一个示例中，第一缓冲器510将第一电压v1从第一电压产生电路100传输到第一电压产生电路100和输出端子out之间的电压选择电路400，并且防止来自电压选择电路400的信号和噪声被传输到第一电压产生电路100。
第二缓冲器520连接于第二电压产生电路200和电压选择电路400之间。在一个示例中，第二缓冲器520将第二电压v2从第二电压产生电路200传输到第二电压产生电路200和输出端子out之间的电压选择电路400，并且防止来自电压选择电路400的信号和噪声被传输到第二电压产生电路200。
图3是第一电压产生电路100的示例的电路图。
参照图3，第一电压产生电路100包括第一电阻器电路110和开关电路120。
第一电阻器电路110包括串联连接于接收第一ztat电压v_ztat1的端子和地之间的多个电阻器。电阻器包括至少两个电阻器，例如，五个电阻器r11至r15。
开关电路120包括连接于电阻器r11至r15之间的每个连接节点与第一电压产生电路100的第一输出节点n1之间并且根据第一控制信号进行开关的多个开关。
开关包括四个开关sw1-1至sw1-4，但不限于此。在示例中，第一控制信号ss100由其中2位信号被解码的四个开关信号组成，以操作四个开关sw1-1至sw1-4。
图4是第二电压产生电路200的示例的电路图。
参照图4，第二电压产生电路200包括第二电阻器电路210和可变电阻器电路220。
第二电阻器电路210连接于接收第二ztat电压v_ztat2的端子和第二电压产生电路200的第二输出节点n2之间，以提供第二电阻值rz。
可变电阻器电路220连接于接收ptat电压v_ptat的端子和第二输出节点n2之间，以提供根据第二控制信号ss200变化的可变电阻值vrp。
参照图1至图4，第二电压v2通过下面的式1产生。
【式1】
其中，v2是第二电压，v_ztat2是第二ztat电压，vrp是可变电阻值，rz是第二电阻值，v_ptat为ptat电压。
可变电阻器电路220包括彼此并联连接的第一电阻器r2-1至第n电阻器r2-n以及根据第二控制信号ss200选择相应的第一电阻器r2-1至第n电阻器r2-n的第一开关sw2-1至第n开关sw2-n，其中，n为大于1的自然数。在一个示例中，第一开关sw2-1选择第一电阻器r2-1，并且第n开关sw2-n选择第n电阻器r2-n。
图5是输出电压控制电路300的示例的电路图。
参照图5，输出电压控制电路300包括模式设定电路310、比较电路320和输出电压控制器330。
模式设定电路310根据模式选择信号ss300设定操作模式之一。
例如，模式设定电路310可根据模式选择信号ss300设定第一操作模式m1、第二操作模式m2、第三操作模式m3和第四操作模式m4之一。
在一个示例中，模式选择信号ss300为设定四种操作模式的2位信号。
比较电路320将第一电压v1与第二电压v2进行比较以向输出电压控制器330提供比较结果信号scom。
比较电路320包括运算放大器com。在示例中，运算放大器com将在反相输入端子上的第一电压v1与在非反相输入端子上的第二电压v2进行比较。当第一电压v1高于第二电压v2时，比较结果信号scom可具有低的电平，并且当第一电压v1低于第二电压v2时，比较结果信号scom可具有高的电平。
输出电压控制器330响应于通过模式设定电路310设定的操作模式并且响应于来自比较电路320的比较结果信号scom而提供输出电压选择信号sc30。
在一个示例中，当模式设定电路310设定第一操作模式m1时，输出电压控制器330提供第一开关信号sc31和第二开关信号sc2以分别具有高的电平和低的电平，从而控制第一开关410(参照图6)被接通并且控制第二开关420(参照图6)被断开。
当模式设定电路310设定第二操作模式m2时，输出电压控制器330提供第一开关信号sc31和第二开关信号sc32以分别具有低的电平和高的电平，从而控制第一开关410被断开并且控制第二开关420被接通。
当模式设定电路310设定第三操作模式m3时，输出电压控制器330控制第一开关410被断开并且控制第二开关420被接通，从而当第二电压v2低于第一电压v1时选择第二电压v2。输出电压控制器330还使用第一开关信号sc31和第二开关信号sc32控制第一开关410被接通并且控制第二开关420被断开，从而当第二电压v2高于第一电压v1时选择第一电压v1。
当模式设定电路310设定第四操作模式m4时，输出电压控制器330控制第一开关410被接通并且第二开关420被断开，从而当第一电压v1高于第二电压v2时选择第一电压v1。输出电压控制器330还使用第一开关信号sc31和第二开关信号sc32控制第一开关410被断开并且控制第二开关420被接通，从而当第一电压v1低于第二电压v2时选择第二电压v2。
图6是电压选择电路400的示例的电路图。
参照图6，电压选择电路400包括第一开关410和第二开关420。
第一开关410根据在输出电压选择信号sc30中包括的第一开关信号sc31而开关，以选择第一电压v1并将第一电压v1提供到输出端子out。
第二开关420根据在输出电压选择信号sc30中包括的并且具有与第一开关信号sc31的相位相反的相位的第二开关信号sc32而开关，以选择第二电压v2并将第二电压v2提供到输出端子out。
例如，如以上所讨论的，电压选择电路400可选择在第一操作模式m1下输出第一电压v1，在第二操作模式m2下输出第二电压v2，在第三操作模式m3下随着温度上升顺序地输出第二电压v2和第一电压v1，并且在第四操作模式m4下随着温度上升顺序地输出第一电压v1和第二电压v2，并且可选择随着温度下降顺序地输出第二电压v2和第一电压v1。
图7是第一操作模式m1下的第一温度补偿电压的示例的曲线图。
参照图3和图7，如以上所提及的，在第一操作模式m1的情况下，提供与第一电压v1相对应的第一ztat电压v_ztat1。如图7所示，第一ztat电压v_ztat1使用图3的第一电阻器电路110和开关电路120而变化。
图8是第二操作模式m2下的第二温度补偿电压的示例的曲线图。
参照图4和图8，如上所述，在第二操作模式m2的情况下，通过根据电阻比将第二ztat电压v_ztat2和ptat电压v_ptat相加而提供第二电压v2。在示例中，第二电压v2的斜率根据第二ztat电压v_ztat2与ptat电压v_ptat的电阻比而变化。
图9a和图9b为在第三操作模式m3下的第三温度补偿电压的示例的曲线图。
参照图3至图6以及图9a和图9b，如上所讨论的，在第三操作模式m3的情况下，当第二电压v2低于第一电压v1时，第二电压v2首先被选择，并且当第二电压v2高于第一电压v1时，第一电压v1被选择。
如图9a所示，第二电压v2的斜率以上述方式变化。
如图9b所示，第一电压v1的大小以上述方式变化。
图10a和图10b是第四操作模式m4下的第四温度补偿电压的示例的曲线图。
参照图3至图6以及图10a和图10b，如以上所提及的，在第四操作模式m4的情况下，当第一电压v1高于第二电压v2时，第一电压v1首先被选择，并且当第一电压v1低于第二电压v2时，第二电压v2被选择。
如图10a所示，第二电压v2的斜率以上述方式变化。
如图10b所示，第一电压v1的大小以上述方式变化。
如上所述，根据示例，电压产生电路选择与绝对温度成比例(ptat)特性、与绝对温度零相关(ztat)特性和其组合中的一种来替代调节温度系数的斜率的方法，因此呈现各种温度补偿特性，并且可将这种选择应用到具有各种温度系数的相应的电路。
虽然本公开包括具体示例，但对本领域普通技术人员将显而易见的是，在不脱离权利要求及其等同物的精神及范围的情况下，可对这些示例做出形式和细节上的各种变化。这里所描述的示例将仅被理解为描述性意义，而非出于限制的目的。在每个示例中的特征或方面的描述将被理解为可适用于其他示例中的类似的特征或方面。如果按照不同的顺序执行描述的技术，和/或如果按照不同的形式组合和/或通过其他组件或他们的等同物替换或增添描述的系统、架构、装置或电路中的组件，则可获得合适的结果。因此，本公开的范围并不通过具体实施方式限定而是通过权利要求及其等同物限定，在权利要求及其等同物的范围之内的全部变型将被理解为包括在本公开中。