差动运算放大器以及带隙参考电压产生电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种差动运算放大器W及使用该个差动运算放大器的带隙参考电压 产生电路，特别有关一种可降低温度对输入电压影响的差动运算放大器W及使用该个差动 运算放大器的带隙参考电压产生电路。
【背景技术】
[0002] 电路设计中，通常会使用一个参考电压产生电路来产生一个较精准的参考电压W 作为其他元件的基准使用。参考电压产生电路具有多种形态，其中较常被使用的是带隙 化andgap)参考电压产生电路。该一类电路的内部元件会反应于温度系数来调整其电压或 电流，使得产生的参考电压能够维持在一个稳定的值。
[0003] 带隙参考电压产生电路通常会包含一个差动运算放大器来根据一个第一电压 和第二电压控制带隙参考电压产生电路的动作，该个第一电压和第二电压会随着温度 而有所变化。差动运算放大器通常会包含图1中所示的NM0S阳T(Ntypemetaloxide semiconductorfield-effecttransistor,N型金氧半导体场效晶体管）输入对或是 PM0S阳T(Ptypemetaloxidesemiconductorfield-effecttransistor,P型金氧半导体 场效晶体管）输入对来接收前述的第一电压Vi和第二电压V2。因为第一电压Vi和第二电 压V2会随着温度T反向变化。因此若差动运算放大器运作在较低的操作电压Vdd下且在低 温下操作时，PM0SFET输入对的PM0SFETP。其汲极和源极间的电压差Vdsp会被压抑（如图 2所示），因此PM0SFETP。可能会运作在线性区而使得差动运算放大器具有较小的放大器 增益。反之当差动运算放大器在高温下操作时，NM0SFET输入对的醒0SFETN。其汲极和源 极间的电压差Vds会较小，因此NM0SFETN。可能会运作在线性区而使得差动运算放大器具 有较小的放大器增益。
[0004] 在前述情况下，无论是PM0SFETP。或是NM0SFETN。，若要维持相同的输出电流，贝U 其(间极和源极间的电压差）须增加。但若增加，则表示第一电压Vi和第二电压V2 的差距Di2也会产生变化（如图3所示），该样也会连带影响到带隙参考电压产生电路所产 生的参考电压。
【发明内容】
[0005] 本发明一个目的是公开一种可降低输入电压因为温度而产生的变化的差动运算 放大器。
[0006] 本发明另一个目标是公开一种可降低参考电压因为温度而产生的变化的带隙参 考电压产生电路。
[0007] 本发明一实施例公开了一种差动运算放大器，包含；电压调整模块，禪接在第一 预定电压源与第二预定电压源之间，W第一电压调整值调整第一电压而产生第一调整后电 压，并W第二电压调整值调整第二电压而产生第二调整后电压，其中所述第一电压调整值 W及所述第二电压调整值相对应于温度而变化；W及差动信号运算模块，禪接在所述第一 预定电压源与所述第二预定电压源之间，根据所述第一调整后电压w及所述第二调整后电 压产生输出电压。
[0008] 本发明一实施例公开了一种带隙参考电压产生电路，其包含电流镜、差动运算放 大器、电压产生模块W及参考电压阻抗元件。电流镜在第一电流输出端产生一第一电流，在 第二电流输出端产生第二电流，并于第H电流输出端产生第H电流，其中所述第二电流映 射自所述第一电流，所述第H电流映射自所述第一电流或所述第二电流。差动运算放大器 包含一运算输出端；第一运算输入端；第二运算输入端；电压调整模块，禪接在第一预定电 压源与第二预定电压源之间，在所述第一运算输入端接收第一电压并W第一电压调整值调 整所述第一电压而产生第一调整后电压，并于所述第二运算输入端接收第二电压并W第二 电压调整值调整所述第二电压而产生第二调整后电压，其中所述第一电压调整值W及所述 第二电压调整值相对应于温度而变化；W及差动信号运算模块，禪接在所述第一预定电压 源与所述第二预定电压源之间，根据所述第一调整后电压W及所述第二调整后电压在所述 运算输出端产生控制电压。
[0009] 电压产生模块根据所述第一电流在所述第一运算输入端产生第一电压，并根据所 述第二电流在所述第二运算输入端产生第二电压，所述差动运算放大器根据所述第一电压 W及所述第二电压在所述运算输出端产生所述控制信号给所述电流镜来控制所述第一电 流、所述第二电流W及所述第H电流。参考电压阻抗元件的第一端接收所述第H电流且其 第二端禪接所述第二预定电压源，所述第H电流在所述参考电压阻抗元件的所述第一端产 生参考电压。
[0010] 本发明通过会随温度变化的调整量来调整第一输入电压和第二输入电压，使得第 一输入电压、第二输入电压不会随着温度变化而有太大的差异，进而减少差动运算放大器 中晶体管的VDS被压抑的程度。该样一来，该个差动运算放大器可W有较好的表现，且使用 该个差动运算放大器的带隙参考电压产生电路也可产生较稳定的参考电压。
【附图说明】
[0011] 图1绘示了现有技术的带隙参考电压产生电路中的差动运算放大器的结构。
[0012] 图2绘示了现有技术的差动运算放大器的PM0S阳TVds与温度T的关系示意图。
[0013] 图3绘示了现有技术中第一电压和第二电压的差异会随温度变化的示意图。
[0014] 图4绘示了根据本发明一个实施例的差动运算放大器的方块图。
[0015] 图5绘示了根据本发明一个实施例的差动运算放大器的电路图。
[0016] 图6绘示了根据本发明另一个实施例的差动运算放大器的电路图。
[0017] 图7绘示了本发明的差动运算放大器其第一电压和第二电压的差异与温度关系 的示意图。
[0018] 图8绘示了使用本发明的差动运算放大器的带隙参考电压产生电路的电路图。
[0019] 图9绘示了根据本发明的带隙参考电压产生电路与现有技术的带隙参考电压产 生电路所产生的参考电压的比较示意图。
[0020] 其中，附图标记说明如下：
[0021] 400、600差动运算放大器
[0022] 401、601电压调整模块
[0023] 403、603差动信号运算模块
[0024]Na-Nc'Ni-NsNMOS阳T
[00巧]Pa-Pc、Pi-Ps、P〇、PQ、PKPM0SFET
[0026]Nai、Na2、Na3 原生NM0S阳T
[0027] 800带隙参考电压产生电路 [002引 801电流镜
[0029] 0P差动运算放大器
[0030] 803输入电压产生模块
[0031] 805电压维持模块
[0032]Rr参考电压阻抗元件
[003引Tel第一电流输出端[0034]T。第二电流输出端 [00对 1'。第；电流输出端
[003引 T0i运算输出端
[0037]Til第一运算输入端 [00測T。第二运算输入端 [00測Ri第一阻抗元件
[0040]R2第二阻抗元件
[0041]Rs第H阻抗元件
[0042]Qi第一双接面晶体管
[0043] Q2第二双接面晶体管
【具体实施方式】
[0044] 图4绘示了根据本发明一个实施例的差动运算放大器400的方块图。如图4所示， 差动运算放大器400包含了一个电压调整模块401W及一个差动信号运算模块403。电压 调整模块401禪接在一个第一预定电压源与一个第二预定电压源之间（Vdd和GND，未绘示 在图4)，接收一个第一电压Vi而根据一个第一电压调整值产