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TW200814079A - Band gap reference circuit and temperature information output apparatus using the same - Google Patents

Band gap reference circuit and temperature information output apparatus using the same Download PDF

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TW200814079A
TW200814079A TW096111879A TW96111879A TW200814079A TW 200814079 A TW200814079 A TW 200814079A TW 096111879 A TW096111879 A TW 096111879A TW 96111879 A TW96111879 A TW 96111879A TW 200814079 A TW200814079 A TW 200814079A
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current
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TW096111879A
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TWI336477B (en
Inventor
Chun-Seok Jeong
Original Assignee
Hynix Semiconductor Inc
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    • G05F1/10Regulating voltage or current 
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
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    • G05F3/20Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
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Description

200814079 、 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係揭示關於一帶隙參考電路與使用該帶隙灸考 電路之一溫度資訊輸出裝置。 【先前技術】 一習知溫度資訊輸出裝置100包含:一帶隙參考(band gap reference,BGR)電路110、一類比數位轉換器 (ADC)120、及一控制器140,如第一圖所示。產生用以產 生一半導體記憶體裝置内部電壓的一參考電壓 VREF一CORE之一 BGR電路200係進一步設置於一半導體 §己體裝置中’而與該溫度資訊輸出裝置1 〇〇的BGR電路 110分開。 該溫度資訊輸出裝置100的BGR電路110輸出:一溫 度電壓VTEMP,其與一半導體記憶體裝置内部溫度成反 比、一參考電壓VULIMIT,其用以定義該溫度電壓VTEMP 的一上限、及一參考電壓VLLIMIT(用以定義該溫度電壓 VTEMP的一下限)。如第二圖所示,該BGR電路11〇包含: 一開關SW ’其因應一 BGR—ON訊號而供應電源至該BGR 電路110、一與溫度成正比的電流產生部m、一與溫度成 反比的電流產生部112、一電流至電壓轉換部113、一參考 電壓输出部114、及一溫度電壓輸出部115。該與溫度成正 比的電流產生部111產生一基本電流IPTAT,其隨著該半 導體記憶體裝置内部溫度增加而增加。該與溫度成反比的 200814079 甩:產生部112產生一基本電流m,其隨著該半導體 疏體裝置内部溫度增加而減少。該電流至電壓轉換部 利用電阻器R3 而將一基本電流m*iptat,其與一電晶體 XM的尺寸成正比與一基本電流k*ictat,其與一電晶體 χκ的尺寸成正比的總和轉換至一電壓vref。該參考電壓 輸出部114輸出該參考電壓VULIMIT,其定義該溫度電壓 VTEMP的上限與該參考電壓VLLIMIT,其定義該溫度電
壓VTEMP的下限)。該參考電壓VULIMIT與VLLIMIT可 藉由夺多因素而抵銷,因此,當輸入一外部調整碼時,可 藉由改變電阻H R5、R?、R8的值來纏參考之。該溫度 電壓輸出部115放大該與溫度成正比的電流產生部仙中 的雙載子電晶體(bipolar junction transistor1, BJT)Q2之一射基電壓VEB2,以輸出該溫度電壓vTEMp。 於此,由於該射基電壓VEB2具有_L8mV/t:的一特性噬故 其被用以作為產生該溫度電壓之一電壓。 設置於該半導體記憶體裝置中之Bgr電路2〇〇不需要 產生VTEMP、VULIMIT及VLLIMIT,且因此,其不包含 在該溫度資§fL輸出裝置1〇〇的BGR電路11〇中之該參考電 壓輸出部114與該溫度電壓輸出部115。 該ADC120將遠溫度電壓VTEMP轉換至數位溫度資 訊TEMP-CODE。如第三圖所示,該ADC12〇包含:.一比 較器121、——過濾器122、一計數器123、——振盪器124、 一多工器MUX125、一解碼器126、及一數位至類比轉換 器(digita卜to-analog converter,DAC)127。該比較器 200814079 121比較VTEMP與DACOUT(其為類比值),以將VTEMP 與DACOUT之間的差输出為數位碼INC與DEC。當INC 與DEC激烈地變化時,亦即當INC與DEC由於外部雜訊 而具有南頻分量時,該過濾器122不執行一輸出操作。然 而,當INC與DEC缓慢地變化時,過濾器122輸出一訊號 UP供該計數器123向上計數及一訊號DN供該計數器123 向下計數(係僅針對一低頻分量)。該計數器123分別因應 該UP與該DN訊號而增加與減少一初始TEMP_CODE(例 如100000)。該計數器123經由一重置端子RESET而接收 一 ADC—ON·訊號。當該ADC—ON訊號係於一高位準時, 該振盪器124運作以產生具有一預定期間的一時鐘訊號, 並經由一延遲DLY而提供該時鐘訊號至過濾器122與計數 器123。該多工器MUX125因應一測試模式訊號TM而輸 出一測試碼TEST_CODE或TEMP_CODE。該解碼器126 解碼多工器MUX125的一輸出,以輸出一解碼訊號SW<0: N>。該DAC127轉換該解碼訊號SW<0:N>至DACOUT(在 不超過VULIMIT與VLLIMIT的範圍之情形下)。 該控制器140因應一致能訊號EN、一自我再新訊號 SREF及一測試模式致能訊號TESTJEN(其係輸入該溫度資 訊輸出裝置100的外部訊號),而輸出該BGRJDN訊號、 該ADC一ON訊號與及該測試模式訊號TM,以控制是否執 行一測試模式。 以下將參考第四圖來說明一習知溫度資訊輸出裝置的 操作。 200814079 首先,當該控制器140接收一£1^訊號時,其致能該 BGR_ON訊號至高位準。 當該BGR一ON訊號係在高位準時,該BGR電路11〇 運作並執行一溫度偵測操作,以輸出VTEMP、VULIMIT 及 VLLIMIT。 在VTEMP、VULIMIT及VLUMIT變穩定之後,亦即 在對應至一帶隙初始化操作的時間消逝之後,該控制器、4〇 致能該ADC—ON訊號至高位準。 當該ADC—ON訊號係在高位準時,該ADC12〇執行一 ADC追蹤操作。 當該ADC追蹤操作大致完成時,dacout與VTEMP 的位準變成相同,且當該ADC追蹤操作完成時,該' ADC12〇 輸出丁EMP CODE 〇 一 物, 當ADC—ON訊號變成低位準時,該ADC12〇的計數讓 123輸出被重設為先前設定的初始值。 當上述操作完成時,亦即,該BGR_〇N訊號變成低位 準,該溫度資訊輸出裝置的操作完成,且從該ADC12〇輸 出的TEMP一CODE係儲存於將用於半導體記憶體裝置操作 之一暫存器中。 然而,該習知溫度資訊輸出裝置具有以下缺點。 第一,產生用於内部電源參考電壓之該溫度資訊輸出 裝置的BGR電路110與BGR電路2〇〇皆設置於該半導體 A體裝置中,因此增加該電路尺寸。 第二’由於設有兩個BGR電路,故電源消耗大。. 200814079 最後,靈 中的職電很長的時間才能使溫度資訊輪出装置 ^ = 110之輸出電麼變得穩定及輸4有效的 胃Κ目^_地輯記㈣裝置操作。 【發明内容】 施例可提供一 本發明之具體實 為低且電路尺寸為小 BGR電路,其:力率消耗 本發明之具體實施例亦可提供—具有bgr電 、 度資訊輸出H魏速地且敎地輸出溫度資訊。 本發明之具體實施例提供_ BGR電路,包含:一鱼⑽ 度成正比的電流產生部,其經由—複數個電流徑而產^ ^度改變成正比的-電流;-與溫度成反比的電流產^ 邛,其經由一複數個電流徑而產生與溫度改變成反比的一 電流^内部電廢參考電壓產生部,其利用該與溫度成正 比的電流產生部的電流以及該與溫度成反比的電流產生部 的電流,而對一内部電壓產生一參考電壓;以及一溫度電 壓輸出部,其輸出對應該溫度改變之一電壓。 本發明之另一具體實施例提供一溫度資訊輸出裝置, 包3 · — τ隙參考(BGR)電路,其利用帶隙特性而產生並 輸出一内部電壓參考電壓與一類比溫度電壓,該内部電壓 參考電壓係根據溫度變化而改變,而該類比溫度電壓對應 至半導體記憶體裝置中内部溫度的改變;一類比至數位轉 換裔(ADC),其因應一第一控制訊號而將該類比溫度電壓 轉換至數位溫度資訊,並因應一第二控制訊號而初始化該 200814079 一操作命令而 ,可進一步瞭 數位溫度資訊;以及〜控制器,其因應至少 輸出該第一控制訊號。 藉由參考所附圖式與說明書的其餘部分 解本發明之原理與優點。 【實施方式】 現在將參考所_式詳細說明本㈣之較佳具體實施 春例ϋ本發明可料同形式實現,應不限於此處之具 體實齡卜所提供之具體實施例制以透徹且完整地揭露 本發月所屬技術具有通常知識者而言,能完全瞭解丰 發明之範疇。圖式中’相同的元件符號表示同等元件。: 後文中將參考所附圖式說明本發明之例示具體實施 例。 、 ’ . t 如第五圖所示,例示之溫度資訊輸出裝置包含:一 BC^ 電路400,其可利用帶隙特性而產生並輸出一内部電壓參 •考電壓VREF一CORE,該VREF—C0RE會隨著溫度改變而 變化、一類比溫度電壓VTEMp,其對應至半導體記憶體裝 置中内部溫度的改變、及參考電壓VLLIMIT與VUUmjt, 係用於範圍限制);一 ADC52〇,其係因應第一控制訊號 ADC—ON而運作以轉換ντΕΜΡ至數位溫度資訊 ΊΈΜΡ—CODE,且可因應第二控制訊號pwRUp而初始化 TEMP一CODE;及一控制器54〇可因應至少一操作命令而 輸出 ADC—ON。 該BGR電路400可設置於與第一圖之BGR電路200 200814079 相同的位置,且可執行該BGR電路110之功能以產生 VTEMP、VLUMIT與VULIMIT,且可執行該BGR電路 200之功能以產生VREF 一 CORE(作為用以產生一内部電壓 之一參考)。相較於第一圖之該習知溫度資訊輸出裝置,由 於移除兩個BGR電路之其中一個(亦即BGR電路ι1〇),故 電路大小明顯降低。 如第六圖所示,該BGR電路400可包含:一與溫度成 正比的電流產生部410,其可利用一溫度係數特性電壓, 麵由一複數個電流徑而產生一與溫度改變成正比的一電 4 ; 一與溫度成反比的電流產生部420,其可經由一複數 徊電流徑而產生一與溫度改變成反比的一電流;一内部電 壓參考電壓產生部430,其可利用該與溫度成正比的電流 產生部410的電流以及該與溫度成反比的電流產生部42〇 ,電流,而產生VREF一C0RE ; 一溫度資訊參考電壓產生 部440,其可利用該與溫度成正比的電流產生部41〇的電 瑜以及該與溫度成反比的電流產生部42〇的電流,而產生 :溫度資訊參考電壓VREF一TS ; 一範圍限制參考電壓產生 P 450其可利用該溫·度資訊參考電壓VRgp π,而產生 下限參考私壓VLLIMIT與一上限參考電壓丁, 其可用職_ VTEMP的_ ;缝—溫度電壓輸出部 壯6〇,其可利贱溫度錄雜電壓,對應該半導體記憶體 衣置中内部溫度的一改變,而產生VTEMp。 該與溫度成正比的電流產生部41〇可包含:一第一電 曰曰曰體群至刚,包含一複數個場效電晶體(fidd effect 12 200814079 transistor ’ FET),其源極係耦合至一電源端子;一第二電 日日組群Q1 14 Q2 ’包含二極體耦合的雙載子電晶體(B打), 其係輕合於電晶體Ml與M2與接地端子之間且具有一負溫 !係數特性二以及—差動放大器觀,其作為一電流控制 器,以放大第二電晶體群Q1與q2的射基電壓糧工與 VEB2之間的差’並共同地將其施加至第一電晶體群皿^ M4中的閘極’從而控制第一電晶體群Μι至刚中的電流 量。第一電晶體群M1至刚與第二電晶體群qi與以可 具有不同尺^ ’使其可產生預定的倍增因子,其範例係如 ,、右側所奉示假叹Xl(其為該電晶體奶之倍增因子)為 -基本倍增裔。Xa為“a,,乘χι,而χΜ為“m,,乘幻。因此, ,流經電晶體之一電流(其係乘以χι)為“ 1?還”,則流 經電晶體Μ4之一電流係乘以施,以產生丁,:。 包含該^極體輕合的BJT之該等第二電晶體群^與賤的 射基1>£八有負溫度係數特性。亦即,該等第二電晶體 籲群Q1與Q2的射基電壓會隨著溫度升高而降低_ 該與溫度成反比的電流產生部420可包含一複數個電 晶體M5至M7(其源極係共同耦合至一電源端子)與一差動 放大器0P12’其作為-電流控制器,以放大根據流經該電 晶體M5電流之一電壓與VEB1間的差,並共 施 加至該等電晶體M5lM7,的閑極,從而控制該等電晶體 M5至M7中的電流量。該等電晶體德至_可且有不同 尺寸,使其可產生預定的倍增因子,其範例係如料側所 表示。 13 200814079 該内部電壓參考電壓產生部430可包含一電阻器 R11,其係共同耦合至該與溫度成正比的電流產生部410 中之一個電流徑與該與溫度成反比的電流產生部420中之 一個電流徑。該等耦合至電阻器R11的兩個電流徑之總和 會隨著溫度而改變。亦即,該電阻器RU具有一端共同地 搞合至電晶體M3與M6的 >及極(其為兩個電流徑),而另一 端係耦合至接地,且VREF—CORE係從電晶體M3與M6 的汲極與電阻斋R11相耦合之連接節點處輸出。 VREF一CORE應.隨溫度下降而升高,然而,由於臨 係較高(因M0SFET的特性),此現象係對於使當溫度下降 時平順地傳送電流至單元電容器與位元線之補償。因此, 電晶體M3與M6之倍增因子可分別設定成乂“,與χκ,, 使得電晶體Μ 6電流範圍的變化大於電晶體% 3。/、 該溫度資訊參考電壓產生部44〇可包含一電阻哭 其係共_合至該與溫度成正比的電流產生部二;一 個電流徑與該與溫度成反比的電流產生部中之一個負 流徑。.該等耦合至電阻器R3的兩個電 " (π 一, 從之總和係固定备 (不會隨著溫度改變)。亦即,該電 叙人^日缺^ “ 具有一端共同知 輕合至電晶體副與的沒極(其為兩 端係耦合至接地,且VREFTS係電s ,瓜仫)而另 L — 货、仗书晶發M4盘M7的 極與電阻器R3相耦合之連接節卢 ^ 逆较即點處輪出。 溫度資訊輸出裝置之-輸出,因此應維掊.-:: 序、電壓、溫度(PVT)影響。該等電體、’而不文寿 因子可分別設定成现與级,使得=7與M7之糾 便侍包日日體M4與M7電该 14 200814079 範圍的變化相等。 該範圍限制參考電壓產生部450可包含:一第一電晶 體M8,其源極係耦合至電源端子;一第一劃分電阻器R4 與,其耦合於第一電晶體Μδ與接地端子之間;一差動 放大器ΟΡ13 ,其作為一第—電流控制器,以放大第一劃 分電阻器R4與R5所劃分的電壓與VREF_TS之間的差, 並將其施加至第一電晶體]VI8中的閘極,從而控制第一電 _晶體1^8中的電流量;一第二電晶體%9,其源極係耦合至 電源端子;一第二劃分電阻器R6至尺8,其耦合於第二電 -晶體M9與接地端子之間;—差動放大器〇pl4,其作為一 第二電流控制器,以放大該第一電晶體M8與該等第一劃 分電阻器R4與R5相耦合處之連接節點的電壓(亦即修整電 壓VREF—TRIM)與第二劃分電阻器、R6至R8所劃分的電,壓 之間的差,並將其放大至該第二電晶體M9中的閘極4從 而控制該第二電晶體M9中的電流量。VULIMI1M^、從該第 _ 一笔曰曰體M9與该電阻斋R8之一連接節點輸出,而 VLLIMIT係從該等電阻器R7與R8之一連接節點輸出。該 荨電阻器R5、R7、R8可為可變電阻器,該等VLLIMI丁與 VULIMIT之位準可藉由調整該等電阻器反7與似的電阻值 而改變,且該等VLLIMIT與VULIMIT的抵銷(0ffset)可藉 由調整該電阻器R5的一電阻值而改變。 該溫度電壓輸出部460可包含:一電晶體M10,其源 極係耦合至電源端子;劃分電阻器R10與^^,其耦合於電 晶體M10之没極與接地端子之間;以及一差動放大器 15 200814079 OP15,其作為一電流控制器,以放大該等劃分電阻器r1〇 與R9所劃分的電壓與VEB2之間的差,並將其施加至該電 晶體M10中的閘極,從而控制該電晶體Mio中的電流量。 VTEMP係從該電晶體M10與該電阻器Ri〇之一連接節點 輸出。 如第七圖所示,該ADC520可包含:一比較器521、 一過濾器522、一計數器523、一振盪器524、一多工器 MUX525、一解碼器526、及一 DAC527。該比較器521比 較VTEMP與DACOUT(其為類比訊號),以輸出VTEMP與 DACOUT間之一差作為數位碼inc與DEC。當INC與DEC 激烈地變化時,亦即當INC與DEC由於外部雜訊而具有高 頻分量時,該過濾器522不執行一輸出操作。然而,當inc 與DEC缓慢地變化時,亦即當INC與DEC具有低頻分量 時,該過濾器522輸出一訊號UP供該計數器523向上計 數及一訊號DN供該計數器523向下計數。該計數器523 分別因應UP與DN訊號而增加與減少初始 TEMP—CODE(例如100000)。該計數器523經由重設端子 RESET而接收PWRUP訊號。當ADC—ON訊號係於高位準 時,該振盪器524運作以產生具有預定期間的一時鐘訊 號,並經由延遲DLY而提供該時鐘訊號至該過濾器522與 該計數器523,使得該過濾器522與該計數器523能運作.。 該多工器MUX525因應一測試模式訊號TM而輸出一測試 碼TEST-CODE或TEMP—CODE。該解碼器526解碼該多 工器MUX525的一輸出,以輸出一解碼訊號SW<0 : N>。 16 200814079 該DAC527轉換該解碼訊號SW<0:N>至DACOUT(在不超 過VULIMIT與VLLIMIT的範圍之情形下)。該ADC520 與該習知ADC不同,因為例如該計數器523不是由該 ADC_ON訊號重設,而是該PWRUP訊號。該習知溫度資 訊輸出裝置在該BGR電路運作與一預定穩定時間消逝之 後輸出VTEMP,但在本發明之溫度資訊輸出裝置的具體實 施例中,由於VTEMP可穩定地輸出(直到沒有電源供給至 該BGR電路400 ),故該計數器523可由該PWRUP訊號 重設,其表示初始電源位準已經穩定。 一當溫度資訊輸出裝置致能訊號EN或一自我再新訊 號SREF被致能時,該控制器540輸出該ADC_ON訊號, * : 並輸出該ADC—ON訊號與一測試模式訊號TM,以控制當 v 一測試模式致能訊號TEST_EN被致能時,是否執行一測試 模式。 〃 以下將說明根據本發明例示具體實施例之該溫度資訊 •輸出裝置的例示操作。 首先,當該控制器540接收該致能的EN訊號或該致 能的SREF訊號時,將該BGR-ΟΝ訊號致能至高位準。 此時,當電源供應至該半導體記憶體裝置時,該BGR 電路400開始運作,並穩定地輸出vREF_CODE、 VTEMP、VULIMIT及VLIMIT 〇因此,在EN被致能之後, 。 該ADC-ΟΝ訊號可直接地被致能至一高位準,使得該 ^ ADC520能不需隙初始化操作而運作(相較於第四圖之該習 知技術)。 17 200814079 當該ADC—ΟΝ訊號係在高位準時,該ADC52〇可執行 一 ADC追蹤操作。 當該ADC追蹤操作幾乎完成時,dacOUT與VTEMP 的位準變成相同,而當該ADC追蹤操作完成時,該adC52〇 輸出TEMP—CODE。此時,由於ADC52〇之計數器523係 由PWRUP重設,故先前ADC—〇N致能期間的計數值(亦即 TEMP一CODE)係儲存於該計數器523。因此,由於dac〇ut 具有接近對應至目前溫度之值,故相較於習知技術,該A D c 追縱操作係更迅速地執行。 當完成該上述之操作時,亦即當ADC_〇n訊號變成低 位準時,該溫度資訊輸出裝置的操作係完成,且從該 ADC520輸出之TEMP—CODE係儲存於將用於半導體記憶 體裝置操作之暫存n中。該計數器523的最終計數值係與 輸出至暫存器的TEMP—CODE相同,且係保持不變(直到再 次輸入PWRUP訊號)。 根據本發明例示具體實施例之該BGR電路與溫度資 訊輸出裝置可具有下列優點。 第一,若半導體記憶體裝置包含溫度資訊輸出裝置, 由於僅設置一個BGR電路於半導體記憶體裝置,故電路大 小明顯降低。 ’由於僅一個BGR電路運作,故電源祕為低。 第三’由於BGR電路不需要用於穩定輸出電壓的時 間,故可提升半導體記憶體裝置的操作速度。 上述主題標的僅為例示用,而非限制用,且所附申請 18 200814079 專利範圍係涵蓋本發明之真實精神與範疇的所有修改、提 升、與其他具體實施例。因此,要達到法律所允許之最大 範圍’本發明之範嘴係由以下申請專利範圍的最大允 解釋及其等效所決定,且應不限於上述詳細說明。 【圖式簡單說明】 本發明之非限制性具體實施例將參考下列圖式加以% Φ 明’其中,除非另有說明,圖式中相同的部分將以相同的 元件符號表示。於圖式中: 第一圖為一習知溫度資訊輸出裝置妁方塊圖; 4 第二圖為第一圖中BGR電路11〇的電路圖;. 、 第三圖為第一圖的ADC之方塊圖; • 第四圖為一時序圖,顯示第一圖的溫度資訊輸出裝 之操作;^ - 第五圖為根據本發明之例示具體實施例的溫度資訊輪 • 出裝置之方塊圖; 第六圖為根據本發明之例示具體實施例的BGR電路 之電路圖; .« ^ . . · · . 第七圖為根據本發明之例示具體實施例的ADC之方 , 塊圖;以及 ^ 第八圖為—時序圖,顯示第五圖的溫度資訊輸出裝置 之操作〇 【主要元件符號說明】 4 200814079 100 溫度資訊輸出裝置 110 帶隙參考(BGR)電路 111 與溫度成正比的電流產生部 112 與溫度成反比的電流產生部 113 電流至電壓轉換部 114 參考電壓輸出部 115 溫度電壓輸出部 120 類比數位轉換器(ADC) 121 比較器 122 過濾器 123 計數器 124 振盪器 125 多工器MUX 126 解碼器 127 數位至類比轉換器(DAC) 140 控制器 200 BGR電路 400 BGR電路 410 電流產生部 420 電流產生部 430 内部電壓參考電壓產生部 440 溫度資訊參考電壓產生部 450 範圍限制參考電壓產生部 460 溫度電壓輸出部 20 200814079 500 溫度資訊輸出裝置 520 ADC 521 比較器 522 過濾器 523 計數器 524 振盪器 525 多工器MUX 526 解碼器 527 DAC 540 控制器· R1〜 R11電阻器 ML· ^Μ10第一電晶體群 Qi 、Q2第二電晶體群 OPll〜OP15差動放大器

Claims (1)

  1. 200814079 十、申請專利範圍: 1. 一種帶隙參考(BGR)電路,包含: 一與溫度成正比的電流產生部,配置以經由一複數 個電流徑而產生與溫度改變成正比的一電流; 一與溫度成反比的電流產生部,配置以經由一複數 個電流徑而產生與溫度改變成反比的一電流; 一内部電壓參考電壓產生部,配置以利用該與溫度 成正比的電流產生部的電流以及該與溫度成反比的電 流產生部的電流,而對一内部電壓產生一參考電壓;以 及 一溫度電壓輸出部,配置以輸出對應該溫度改變之 一電壓。 2. 如申請專利範圍第1項之BGR電路,其中,該與溫度 成正比的電流產生部包含: 一第一電晶體群,包含一複數個電晶體,其係共同 耦合至一電源端子; 一第二電晶體群,包含一複數個電晶體,其係耦合 於一些該第一電晶體群的電晶體與一接地端子之間,且 具有一負溫度係數特性:;以及 一電流控制器,配置以使用施加至該第二電晶體群 的電晶體之電壓,而控制該第一電晶體群。 3. 如申請專利範圍第2項之BGR電路,其中,該電流控 制器具有一輸出,且該第一電晶體群的電晶體具有源極 與閘極,該源極係耦合至該電源端子,而該閘極係配置 22 200814079 以接收該電流控彻的輪出。 4. 如申請專利範圍 + 曰驊救^ 項之BGR電路,其中,該第一電 曰曰體群的電晶體具有不同尺寸。 5. 如申請專利範圍第2項之BGR電路,其中,該第二恭 電晶體係如二極體般操作,且該二極體兩端的 電反具有一負溫度係數特性。 6. ^申請專鄕圍第1項之BGR電路,其中,該與溫度 成反比的電流產生部包含: 硬數個電晶體’其係共同叙合至—電源端子;以 -及 曰-包敗控制斋,配置以使用根據流經該等複數個:電 =曰體之其中一個電流之一電壓與該與溫度成正比的電 產生口P的一内部電壓,而控制該等複數個電晶體。 申請翻範圍第6項之BGR電路,其中,該等聽 8 體具有不同尺寸,使得其產生預定的倍增因子。 申清專利範圍第1項所述之BGR電路,其中,該内 :電齡考電齡生部包含—電阻器元件,其係共_ 二至_電流徑,其中-個電流徑係於該與溫度成正比 :電流產生部中,而另-個電流徑係於該與溫度成反比 的電流產生部中,且流經該等兩個電^之電流的總和 係根據溫度而改變。 9.如申請專利範圍第8項之BGR電路,其中,相較於在 =與溫度成正比的電流產生部之電⑼中的單位電流 量’在該與溫度成反比的電流產生部之電流徑中的單位 23 200814079 電流量具有較大範圍的變化。 1〇.t申請專利範圍第1項之BGR電路,其中,該溫度電 壓輸出部包含·· 一節點,該溫度電壓係由此輪出; 私日日體,耦合於該節點與—電源端子之間; 一電阻器,叙合於該節點與1地端子之間;以及 壓_:!=,:置以使用由該電阻器所劃分之電 制該的電流產生部之-㈣電壓,而控 11.如.申請專利範圍第i項之BGR電路,1進—步包含. 成正Γ度資訊參考電壓產生部’配置以使用該與溫度 產生部的電流與該與溫度成正比的電流 而產生一溫度資訊參考電壓;以及 限制參考電壓產生部,置以使用該溫度資 度電摩變化的範圍。 考電£,以限制該溫 如申請專利範圍第u項之BGR電 斗 訊參考電壓產生部包含—電阻器元件’1、二=度資 兩個電流徑’其中-個電流徑係於讀與:: 机產生部中’而另—個電流徑係於‘二二,比的私 流產在却士 n系與溫度成反比的電 -產生部中,且流經該等兩個電流 必:97包 定的而與溫度變化無關。m、和係固 13.如申凊專利範圍第12項之BGR電 度成反比的電流產生部之電流徑’其中’在該與溫 τ的早位電流量與在 24 200814079 ,與溫度成正比的電流產生部之電流徑中的單位電流 ΐ具有相同範圍的變化。 制參考電壓產生部包含: 14·如申請專利範圍第η項之BGR電路,复由^ α 包峪具中,該範圍限 一第一電晶體,孝焉合至一電源、端子; 一第一電阻|§,耦合於該第〜電晶體與一接地端子 之間; 一第一電流控制器,配置以使用由該第一電阻器所 劃分之電壓與該溫度資訊參考電壓,而控制該第一^晶 .體; 一第二電晶體,耦合至該電源端子; 一第二電阻器,耦合於該第二電晶體與該接地端子 之間;以及 /第二電流控制器’配置以使用—連接節點(輕合 該弟,Ba體與該苐一電阻益之節點)之電壓與該第立 電阻器所劃分之電壓,而控制該第二電晶體。 15·如申請專利範圍第14項之BGR電路,其中,各該第一 與弟一龟阻為包含至少一可變電阻器。 16. 如申請專利範圍第14項之BGR電路,其中,該第一 第二電流控制器包含差動放大器。 17. 如申請專利範圍第2、6、或10項之BGR電路’其中 該電流控制器包含一差動放大器。 η 18·—種帶隙參考(gGR)電路,包含: 一與溫度成正比的電流產生部,配置以經由一 '25 200814079 個電流控而產生與溫度改變成正比的一電流· 與>jizl度成反比的電流產生部,配置以經由一複數 個電流徑而產生與溫度改變成反比的一電流; 一第一參考電壓產生部,配置以結合流經該與溫度 成正比的電流產生部之至少一個電流徑的電流以及流 經該與溫度成反比的電流產生部之至少一個電流徑的 電流,以產生一第一參考電壓,其係固定的而與溫度變 化無關;以及 ,一第二參考電壓產生部,配置以結合流經該與溫度 •成正比的電流產生部之至少一個電流徑的電流以及= 鎚該與溫度成反比的電流產生部之至少一個電流徑的 電流,以產生一第二參考電壓,其係根據溫度變化而改 變。 •如申請專利範圍第18項之BGR電路,其中,該與溫度 成正比的電流產生部包含: 一第一電晶體群,包含一複數個電晶體,其係共同 輪合至一電源端子,煎形成該複數個電流徑; 一第二電晶體群,包含一複數個電晶體,其係為合 铃一些該第一電晶體群的電晶體與一接地端子之間,且 具有一負溫度係數特性;以及 一電流控制器,配ί以使用施加至該第二電晶體群 的電晶體之電壓,而控制該第一電晶體群。 2〇·如申請專利範圍第18頊之BGR電路,其中,該與溫度 我反比的電流產生部包含·· 26 200814079 一複數個電晶體,其係共同耦合至一電源端子,並 形成該複數個電流徑;以及 一電流控制器,配置以使用根據流經該等複數個電 晶體之其中一個的電流之一電壓與該與溫度成正比的 電流產生部的一内部電壓,而控制該等複數個電晶體。 21·如申請專利範圍第18項之BGR ,直 考電壓產生部包含-電阻器元件,其係=齡^兩個 電流徑,其中一個電流徑係於該與溫度成正比的電流產 生部中,而另一俩電流徑係於該與溫度成反比的電流產 …生部中,且流經該等兩個電流徑之電流的總和係根據溫 度而改變。
    如申請專利範圍第18項之BGR電路,其中,該第二泉 考電塵產生部包含-電阻II元件,其係共肋合至兩個 電流徑,其中一個電流徑係於該與溫度成正比的電添產 生部中,而另一個電流徑係於該與溫度成反比的電流產 生部中,且流經該等兩個電流徑之電流的總和係固 與溫度無關。 23· —種溫度資訊輸出裝置,包含·· 一帶隙參考(BGR)電路,配置以利用帶隙特性而產 生並輸出一内部電壓參考電壓與一類比溫度電壓,該内 部電壓參考電壓係根據溫度變化而改變,而該類比溫产 電壓對應至半導體記憶體裝置中内部溫度的改變; 一類比數位轉換器(ADC),配置以因應—第—控制 訊號而將該類比溫度電壓轉換至數位溫度資訊,並因應 27 200814079 一第二控制訊號而初始化該數位溫度資訊;以及 一控制器,配置以因應至少一操作命令而輸出該第 一控制訊號。 24. 如申請專利範圍第23項之溫度資訊輸出裝置,其中, 該BGR電路包含: 一與溫度成正比的電流產生部,配置以經由一複數 個電流徑而產生與溫度改變成正比的一電流; 一與溫度成反比的電流產生部,配置以經由一複數 個電流徑而產生與溫度改變成反比的一電流; 一内部電壓參考電壓產生部,配置以利用該與溫度 成正比的電流產生部的電流以及該與溫度成反比的電 流產生部的電流,而對一内部電壓產生一參考電壓;以 及 一溫度電壓輸出部.,配置以輸出對應該溫度改變之 一電壓。 25. 如申請專利範圍第24項之溫度資訊輸出裝置,其中, 該與溫度成正比的電流產生部包含: 一第一電晶體群,包含一複數個電晶體,其係共同 .耦合至一電源端子; 一第二電晶體群,包含一複數個電晶體,其係耦合 於一些該第一電晶體群的電晶體與一接地端子之間,且 具有一負溫度係數特性;以及 一電流控制器,配置以使用施加至該第二電晶體群 的電晶體之電壓,而控制該第一電晶體群。 28 200814079 26.如申請專利範圍第24項之溫度資訊輸出裝置,其中, 該與溫度成反比的電流產生部包含: 一複數個電晶體,其係共同耦合至一電源端子;以 及 一電流控制器,配置以使用根據流經該等複數個電 晶體之其中一個的電流之一電壓與該與溫度成正比的 電流產生部的一内部電壓,而控制該等複數個電晶體。 27·如申請專利範圍第24項之溫度資訊輸出裝置,其中, _ 該内部電壓參考電壓產生部包含一電阻器元件,其係共 同耦合至兩個電流徑’其中一個電流徑餘於該與溫度成 正比的電流產生部中,而另一個電流徑係於該與溫度成: 反比的電流產生部中,且流經該等兩個電流徑之電流的 總和係根據溫度而改變。 28·如申請專利範圍第24項之溫度資訊輸出裝置,其中,$ 該溫度電壓輸出部包含: φ 一節點,該溫度電壓係由此輸出; 一電晶體,耦合於該節點與一電源端子之間; 一電阻态’輕合於該.郎點與一接地端子之間;以及 一電流控制器’配置以使用由該電阻器所劃分之電 壓與該與溫度成正比的電流產生部之一内部電壓,而控 : 制該電晶體。 29·如申請專利範亂第23項之溫度資訊輸出裝置,其中, ; 該ADC包含一計數器, 其中,從該計數器輸出之數位,溫度資訊係因應該第 29 200814079 二控制訊號而被初始化。 30.如申請專利範圍第23或29項之溫度資訊輸出裝置,其 中,該第二控制訊號包含一供電(powerup)訊號。
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