【技術實現步驟摘要】
本申請涉及電子裝置，尤其是具有帶隙電壓基準的電子裝置。
技術介紹
1、晶體管(特別是雙極結型晶體管bjt)是電子裝置和集成電路中的基本組件，能夠實現放大、開關和信號處理。然而，盡管晶體管很重要，但晶體管的性能和特性可受到制造工藝期間出現的固有變化的影響，該固有變化被稱為工藝變化。
2、晶體管中的工藝變化主要歸因于制作工藝(包括光刻步驟、摻雜步驟和擴散步驟)中的變化。這些變化可使得關鍵晶體管參數(諸如電流增益(β)、基極-發射極電壓(vbe)和截止頻率等)出現偏差。因此，工藝變化可使得晶體管性能不一致，進而影響裝置功能、可靠性和成品率。
3、晶體管中工藝變化的來源眾多。制作期間摻雜水平和植入深度的變化可直接影響晶體管的電特性。此外，光刻工藝和蝕刻工藝的變化可影響晶體管結構的尺寸和對準，進而使得溝道寬度、長度和接觸面積發生變化。
4、晶體管中的工藝變化對電路設計者和制造商構成了重大挑戰，因為它們可阻礙所需性能的實現并且使設計優化過程復雜化。解決和減少工藝變化對于確保不同裝置和制造批次之間一致和可靠的晶體管特性至關重要。
5、基極-發射極電壓vbe的工藝變化與電流增益β的工藝變化成反比，因為兩者主要受基極古梅爾數變化的影響，基極古梅爾數是與bjt制作工藝相關的參數。
6、換句話說，bjt的vbe和β受工藝變化的影響，工藝變化是在制造工藝期間發生的固有變化。因此，vbe和β的工藝變化呈現出相反的關系：vbe∝1/β。換句話說，如果vbe由于工藝變化而增大，則β很可能減小，并且反
7、vbe也直接隨集電極電流ic變化，并且ic＝β*ib。在bjt中，基極-發射極電壓vbe和集電極電流ic之間存在直接關系。集電極電流ic取決于電流增益β和基極電流ib的乘積。因此，ic增大將使得vbe增大，并且反之亦然。
技術實現思路
1、在雙極結型晶體管bjt中，基極-發射極電壓vbe受各種因素(包括工藝變化和集電極電流ic)影響。通常，基極-發射極電壓vbe直接隨集電極電流ic變化，這意味著集電極電流ic增大可使得基極-發射極電壓vbe增大。工藝變化使得vbe和β隨之變化。這種關系是相反的，并且該兩種變化的耦合程度取決于工藝和工藝內的特定雙極晶體管。
2、通過維持恒定的基極電流ib而不是恒定的集電極電流ic，vbe的工藝變化被β變化部分抵消。當基極電流ib保持恒定時，具有高基極-發射極電壓vbe或低基極-發射極電壓vbe的工藝角將分別具有低集電極電流ic或高集電極電流ic，這降低了vbe，并且因此降低了整個工藝中的整體vbe變化。
3、這種通過恒定ib控制vbe的方法一般有用，而在其中要求精確和一致的電壓基準或偏置的某些應用中可尤其有用。
4、通過使工藝變化對vbe的影響最小化，在利用bjt的電路中更容易實現所需的性能和穩定性。
5、因此，在本公開的第一方面中，提供了根據權利要求1所述的電子裝置，所述電子裝置包括：端子，該端子被配置用于接收通過并入第一基極-發射極電壓vbe1而產生的帶隙電壓基準vbg，第一基極-發射極電壓vbe1經受工藝變化；第一晶體管，該第一晶體管包括被配置成暴露于帶隙電壓基準vbg的基極，其中第一晶體管被與第一基極-發射極電壓vbe1對應的恒定集電極電流ic施加偏置并且被配置用于基于將帶隙電壓基準vbg減小第二基極-發射極電壓vbe2來提供移位電壓ve，第二基極-發射極電壓vbe2經受所述工藝變化；以及與第一晶體管相同的類型的第二晶體管，該第二晶體管包括被配置成暴露于移位電壓ve的發射極，其中第二晶體管被恒定基極電流ib施加偏置并且被配置用于基于將移位電壓ve增大第三基極-發射極電壓vbe3來提供恢復的帶隙電壓vbg2。
6、可通過在恒定基極電流ib而非集電極電流ic下運行基極-發射極電壓vbe來改善vbe工藝變化，并且這形成了簡單并且對工藝更不敏感的方法。換句話說，通過控制ib而不是ic，可減小vbe的變化，或者使其在不同的晶體管或制造工藝之間更加一致。
7、換句話說，可確定在恒定基極電流下運行bjt顯著改善了雙極工藝角上的vbe變化。因此，在根據本公開的電子裝置的各種實施例中，可采用現有的帶隙基準(具有曲率校正或不具有曲率校正)，并且可利用對工藝更不敏感的vbe來代替高工藝可變性vbe。這可通過減去舊的vbe并且加入新的vbe而以簡單并且獨立于工藝的方式來實現。
8、換句話說，可使用現有帶隙電壓基準vbg，并且可將現有帶隙電壓基準vbg降低至恒定ic偏置vbe，并且然后再升高至恒定ib偏置vbe。這有助于避免與求和放大器相關聯的相對于ptat基準的偏移(電流或電壓)。
9、第三基極-發射極電壓vbe3不將工藝變化引回信號中，因為其有效工藝變化通過在恒定基極電流ib下運行第二晶體管來補償。換句話說，第三基極-發射極電壓vbe3可被認為對于所述工藝變化而言是“干凈”的，因為它與固定電流無關，而是與β比例集電極電流(例如，ptat電流)有關。還要注意，在一些實施例中，帶隙電壓基準vbg可被曲率校正，而在其他實施例中，它可不被曲率校正。
10、在一些實施例中，第三基極-發射極電壓vbe3基于與絕對溫度成比例的ptat電流。
11、在一些實施例中，電子裝置包括支路，該支路連接到第一晶體管的發射極并且連接到第二晶體管的發射極，使得支路被配置成承載合計發射極電流ie。請注意，該合計發射極電流等于β*ib+icore。
12、在一些實施例中，電子裝置包括被布置成對合計發射極電流ie進行鏡像的電流鏡；其中電流鏡包括：第一支路，該第一支路被配置用于承載成比例基極電流β*ib和核心電流icore；以及第二支路，該第二支路被配置用于承載合計發射極電流ie。
13、在根據第一替代方案的一些實施例中，第一支路包括：
14、電流鏡，該電流鏡被布置成對被供應到第二晶體管的集電極的成比例基極電流β*ib進行鏡像；
15、晶體管，該晶體管包括被配置成暴露于恒定基極電流ib的基極；其中所述晶體管被配置成在第一支路中提供成比例基極電流β*ib；以及
16、端子，該端子被布置成向第一支路中供應核心電流icore，以便與所述成比例基極電流β*ib相加。
17、在根據第二替代方案的一些實施例中，第一支路包括：
18、電流鏡，該電流鏡被布置成對被供應到第一晶體管的集電極的核心電流icore進行鏡像；以及
19、晶體管，該晶體管與第一支路的所述電流鏡并聯布置；其中所述晶體管包括被配置成暴露于恒定基極電流ib的基極；并且其中所述晶體管被配置用于向第一支路中提供成比例基極電流β*ib，以便與所述鏡像核心電流icore相加。
20、在一些實施例中，第一基極-發射極電壓vbe1由于由帶隙核心晶體管產生而經受工藝變化，并且其中第一晶體管和第二晶體管具有與核心晶體管相本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種電子裝置，包括：
2.根據權利要求1所述的電子裝置，其中所述VBE3是基于與絕對溫度成比例(PTAT)的電流。
3.根據權利要求1所述的電子裝置，還包括支路，所述支路連接到所述第一晶體管的所述發射極并且連接到所述第二晶體管的所述發射極，使得所述支路被配置成承載合計發射極電流(IE)。
4.根據權利要求2所述的電子裝置，還包括支路，所述支路連接到所述第一晶體管的所述發射極并且連接到所述第二晶體管的所述發射極，使得所述支路被配置成承載合計發射極電流(IE)。
5.根據權利要求3所述的電子裝置，還包括被布置成對所述IE進行鏡像的電流鏡，其中所述電流鏡包括：
6.根據權利要求5所述的電子裝置，其中所述第一支路包括：
7.根據權利要求5所述的電子裝置，其中所述第一支路包括：
8.根據權利要求1所述的電子裝置，其中所述VBE1由于由帶隙核心晶體管產生而經受工藝變化，并且其中所述第一晶體管和所述第二晶體管具有與所述核心晶體管相同的類型。
9.根據權利要求2所述的電子裝置，其中所述VBE1由于
10.根據權利要求3所述的電子裝置，其中所述VBE1由于由帶隙核心晶體管產生而經受工藝變化，并且其中所述第一晶體管和所述第二晶體管具有與所述核心晶體管相同的類型。
11.根據權利要求4所述的電子裝置，其中所述VBE1由于由帶隙核心晶體管產生而經受工藝變化，并且其中所述第一晶體管和所述第二晶體管具有與所述核心晶體管相同的類型。
12.根據權利要求5所述的電子裝置，其中所述VBE1由于由帶隙核心晶體管產生而經受工藝變化，并且其中所述第一晶體管和所述第二晶體管具有與所述核心晶體管相同的類型。
...【技術特征摘要】
1.一種電子裝置，包括：
2.根據權利要求1所述的電子裝置，其中所述vbe3是基于與絕對溫度成比例(ptat)的電流。
3.根據權利要求1所述的電子裝置，還包括支路，所述支路連接到所述第一晶體管的所述發射極并且連接到所述第二晶體管的所述發射極，使得所述支路被配置成承載合計發射極電流(ie)。
4.根據權利要求2所述的電子裝置，還包括支路，所述支路連接到所述第一晶體管的所述發射極并且連接到所述第二晶體管的所述發射極，使得所述支路被配置成承載合計發射極電流(ie)。
5.根據權利要求3所述的電子裝置，還包括被布置成對所述ie進行鏡像的電流鏡，其中所述電流鏡包括：
6.根據權利要求5所述的電子裝置，其中所述第一支路包括：
7.根據權利要求5所述的電子裝置，其中所述第一支路包括：
8.根據權利要求1所述的電子裝置，其中所述vbe...
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