[go: up one dir, main page]

TWI760023B - 參考電壓電路 - Google Patents

參考電壓電路 Download PDF

Info

Publication number
TWI760023B
TWI760023B TW109145494A TW109145494A TWI760023B TW I760023 B TWI760023 B TW I760023B TW 109145494 A TW109145494 A TW 109145494A TW 109145494 A TW109145494 A TW 109145494A TW I760023 B TWI760023 B TW I760023B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
capacitor
controller
circuit
reference voltage
mode
Prior art date
Application number
TW109145494A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202225899A (zh
Inventor
洪埜泰
張圖尹
Original Assignee
新唐科技股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 新唐科技股份有限公司 filed Critical 新唐科技股份有限公司
Priority to TW109145494A priority Critical patent/TWI760023B/zh
Priority to CN202110979063.6A priority patent/CN114661082B/zh
Priority to US17/480,646 priority patent/US11573589B2/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI760023B publication Critical patent/TWI760023B/zh
Publication of TW202225899A publication Critical patent/TW202225899A/zh

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00—Non-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
    • G05F3/02—Regulating voltage or current
    • G05F3/08—Regulating voltage or current wherein the variable is DC
    • G05F3/10—Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics
    • G05F3/16—Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
    • G05F3/20—Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
    • G05F3/24—Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations wherein the transistors are of the field-effect type only
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10—Regulating voltage or current 
    • G05F1/46—Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is DC
    • G05F1/56—Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is DC using semiconductor devices in series with the load as final control devices
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10—Regulating voltage or current 
    • G05F1/46—Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is DC
    • G05F1/461—Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is DC using an operational amplifier as final control device
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10—Regulating voltage or current 
    • G05F1/46—Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is DC
    • G05F1/56—Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is DC using semiconductor devices in series with the load as final control devices
    • G05F1/565—Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is DC using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00—Non-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
    • G05F3/02—Regulating voltage or current
    • G05F3/08—Regulating voltage or current wherein the variable is DC
    • G05F3/10—Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics
    • G05F3/16—Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
    • G05F3/20—Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
    • G05F3/30—Regulators using the difference between the base-emitter voltages of two bipolar transistors operating at different current densities

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

一種參考電壓電路，利用比較器比較參考電壓和電容的電壓而輸出比較訊號，控制器根據比較訊號確認參考電壓以及漏電流的狀況。若電容的電壓下降過快，控制器決定開關元件的切換頻率，以有效維持電容的電壓。

Description

參考電壓電路
本發明關於一種利用比較器、開關元件以及電容來確認參考電壓及漏電流狀況之參考電壓電路。
如今，微處理器(microcontroller)的應用相當廣泛，例如人機介面或工業電腦，參考電壓的數值為微處理器運作的關鍵，如何設計提供參考電壓之參考電壓電路逐漸重要。
現存的參考電壓電路往往將參考電壓儲存於電容中，並搭配開關元件的設計更新電容的電壓，但電容有漏電流的狀況，開關元件往往以預定頻率進行導通/不導通，導致參考電壓的準確性下降。
綜觀前所述，本發明之發明者思索並設計一種參考電壓電路，以期針對習知技術之缺失加以改善，進而增進產業上之實施利用。
有鑑於上述習知之問題，本發明的目的在於提供一種參考電壓電路，用以解決習知技術中所面臨之問題。
基於上述目的，本發明提供一種參考電壓電路，其包括帶差參考電路、電容、開關元件以及控制器。電容的第一端係透過開關元件電性連接帶差參考電路。控制器用以輸出具有切換頻率的切換訊號以控制開關元件。
其中，控制器於第一模式下，控制開關元件以切換頻率週期性切換於導通和關斷之間，使帶差參考電路以切換頻率週期性對電容進行充電，且電容之第一端的電壓係作為參考電壓電路之輸出電壓；控制器於第二模式下，控制開關元件關斷，使得電容之第一端的電壓下降，控制器根據電容之第一端的電壓的下降速度決定切換頻率。
在本發明的實施例中，參考電壓電路更包含比較器，具備正端及負端，正端耦接帶差參考電路，負端耦接電容之第一端，其中比較器係在第二模式下啟動，而電容之第一端的電壓下降係觸發比較器輸出比較訊號至控制器，控制器係根據收到比較訊號的時間來判斷電容之第一端的電壓的下降速度。
在本發明的實施例中，控制器包括計數器，計數器在比較器之負端的電壓下降期間進行計數以產生計數值，且計數器於接收到比較訊號時停止計數，控制器根據計數值決定切換頻率。
在本發明的實施例中，控制器於第二模式下，控制器判斷計數值小於一臨界值，控制器提高切換頻率。
在本發明的實施例中，控制器於第二模式下，控制器判斷計數值大於一臨界值，控制器降低切換頻率。
在本發明的實施例中，控制器於第一模式下，當控制器使開關元件導通，帶差參考電路對電容充電使電容之第一端的電壓達到帶差參考電路輸出的電壓。
在本發明的實施例中，於第一模式下，比較器不啟動。
在本發明的實施例中，控制器定期地進入第二模式。
在本發明的實施例中，控制器根據觸發事件而進入第二模式。
承上所述，本發明之參考電壓電路，於電容電壓的下降期間，適當地調整開關元件的切換頻率，以有效維持參考電壓電路的輸出電壓。
10:帶差參考電路
20:儲存電路
30、104:比較器
40、50:控制器
41:計數器
42:啟動器
100:帶差參考電壓電路
102:偏壓電路產生器
106:控制邏輯
C:電容
CS、CS1:比較訊號
CV:臨界值
CP1:第一電容
CP2:第二電容
EN1、EN2:啟動訊號
SW:開關元件
SW1:第一開關
SW2:第二開關
SS:切換訊號
Vref:參考電壓
VC:儲存電壓
第1圖為本發明之參考電壓電路之實施例的方塊圖。
第2圖為本發明之參考電壓電路之實施例的電路圖。
第3圖為習知參考電壓電路的電路圖。
第4A圖為本發明之參考電壓電路之實施例，於第一模式之開關元件導通的操作示意圖。
第4B圖為本發明之參考電壓電路之實施例，於第一模式之開關元件不導通的操作示意圖。
第5圖為本發明之參考電壓電路之實施例的訊號波形圖。
第6圖為本發明之參考電壓電路之另一實施例的電路圖。
本發明之優點、特徵以及達到之技術方法將參照例示性實施例及所附圖式進行更詳細地描述而更容易理解，且本發明可以不同形式來實現，故 不應被理解僅限於此處所陳述的實施例，相反地，對所屬技術領域具有通常知識者而言，所提供的實施例將使本揭露更加透徹與全面且完整地傳達本發明的範疇，且本發明將僅為所附加的申請專利範圍所定義。
應當理解的是，儘管術語「第一」、「第二」等在本發明中可用於描述各種元件、部件、區域、層及/或部分，但是這些元件、部件、區域、層及/或部分不應受這些術語的限制。這些術語僅用於將一個元件、部件、區域、層及/或部分與另一個元件、部件、區域、層及/或部分區分開。因此，下文討論的「第一元件」、「第一部件」、「第一區域」、「第一層」及/或「第一部分」可以被稱為「第二元件」、「第二部件」、「第二區域」、「第二層」及/或「第二部分」，而不悖離本發明的精神和教示。
另外，術語「包括」及/或「包含」指所述特徵、區域、整體、步驟、操作、元件及/或部件的存在，但不排除一個或多個其他特徵、區域、整體、步驟、操作、元件、部件及/或其組合的存在或添加。
除非另有定義，本發明所使用的所有術語(包括技術和科學術語)具有與本發明所屬技術領域的普通技術人員通常理解的相同含義。將進一步理解的是，諸如在通常使用的字典中定義的那些術語應當被解釋為具有與它們在相關技術和本發明的上下文中的含義一致的定義，並且將不被解釋為理想化或過度正式的意義，除非本文中明確地這樣定義。
請參閱第1圖，其為本發明之參考電壓電路之實施例的方塊圖。如第1圖所示，本發明之參考電壓電路之實施例，其包括帶差參考電路(Bandgap Circuit)10、比較器30、儲存電路20以及控制器40，儲存電路20包括電容C和開關元件SW。控制器40中的啟動器42分別發送啟動訊號EN1及EN2至帶差參考電路 10及比較器30，啟動帶差參考電路10及比較器30運作。啟動訊號EN1和EN2的週期和峰值電壓彼此可為相異、相同或是部分重疊，即是，帶差參考電路10及比較器30的工作期間可為彼此相異、相同或是部分重疊；另，控制器40也連接儲存電路20以輸出切換訊號SS至開關元件SW，使開關元件SW根據切換訊號SS的切換頻率導通和關斷。帶差參考電路10連接儲存電路20和比較器30，帶差參考電路10發出參考電壓Vref至儲存電路20及比較器30，對電容C進行充電；比較器30可比較參考電壓Vref和電容C的儲存電壓Vc。電容C的儲存電壓Vc係參考電壓電路之輸出電壓，提出給其他電路使用。本發明之參考電壓電路具有第一模式(正常運作模式)以及第二模式(又稱校正模式)，下文將詳細說明帶差參考電路10、比較器30、儲存電路20以及控制器40之電路架構，以及在第一模式與第二模式下的作動。
於一實施例中，啟動訊號EN1及EN2的頻率相異，帶差參考電路10和比較器30的作動時間點相異。於另一實施例中，啟動訊號EN1及EN2的起時時間點相異而頻率相同，同樣地，帶差參考電路10和比較器30的作動時間點相異。
請參閱第2圖，其為本發明之參考電壓電路之實施例的電路圖。如第2圖所示，舉例來說，儲存電路20包括開關元件SW及電容C，控制器40連接於開關元件SW和比較器30之間，控制器40可於第一模式或第二模式的操作，其餘元件的配置則如第1圖所示。於第一模式下，控制器40發出切換訊號SS至開關元件SW，開關元件SW根據切換訊號SS的切換頻率進行不斷導通和關斷；當開關元件SW導通時，電容C進行充電直到其儲存電壓Vc與帶差參考電路10輸出之參考電壓Vref一樣，而當開關元件SW關斷時，電容C停止充電。因為電容C存在 漏電流，所以即使開關元件SW關斷，電容C的儲存電壓Vc仍會逐漸下降；為了不影響使用儲存電壓Vc的其他電路，開關元件SW並會定期導通對電容C充電，使儲存電壓Vc能大致上維持在參考電壓Vref。
電容C的漏電流大小會隨著操作環境而變化，例如環境溫度越高，則漏電流越大，儲存電壓Vc的下降速度越快，則開關元件SW需要更頻繁地導通對電容C充電，以使儲存電壓Vc能大致上維持在參考電壓Vref；反之，環境溫度越低，則漏電流越小，儲存電壓Vc的下降速度越慢，如果可以降低導通開關元件SW對電容C充電的頻率，則可以降低參考電壓電路的功耗。因此需要一校正機制來決定切換訊號SS的切換頻率。
當控制器40進入第二模式(又稱校正模式)，控制器40可先控制開關元件SW導通，使儲存電壓Vc上升至參考電壓Vref；接著控制器40可先控制開關元件SW關斷，使得參考電壓Vref下降，而控制器40可根據參考電壓Vref的下降速度來決定切換訊號SS的切換頻率。
在一實施例中，可用比較器30來實現上述機制。比較器30的正端和負端分別接收參考電壓Vref和儲存電壓Vc，比較器30可根據參考電壓Vref和儲存電壓Vc來輸出比較訊號CS至控制器40；例如，儲存電壓Vc持續下降直到比較器30之正端和負端之間電壓差大於比較器30的偏移電壓(offset voltage)時，比較器30輸出比較訊號CS，而控制器40可根據收到比較訊號CS的時間來判斷電容C之儲存電壓Vc的下降速度，並根據下降速度來決定切換訊號SS的切換頻率。
在一實施例中，控制器40可使用計數器41來判斷電容C之儲存電壓Vc的下降速度。例如，在第二模式下，當控制器40控制開關元件SW關斷， 則計數器41可開始計數直到比較器30輸出的比較訊號CS產生變化，則計數器41停止計數，則計數器41之計數值可代表儲存電壓Vc下降幅度超過比較器30的偏移電壓所需的時間，當計數值越大，表示儲存電壓Vc下降速度較慢，而計數值越小，表示儲存電壓Vc下降速度較快；因此，控制器40可根據計數值和臨界值CV調整切換頻率。在一實施例中，而臨界值CV可以是預設值或是上一次量得的計數值。應注意的是，上述計數器41開始計數的時間點僅為舉例，非為限制本發明。在一實施例中，計數器41可基於切換訊號SS或是另一額外的時脈訊號進行計數。
開關元件SW可例如為p型或n型電晶體，電晶體可包括薄膜電晶體(thin film transistor,TFT)、底閘極式(bottom-gate)電晶體、頂閘極式(top-gate)電晶體、立體式的電晶體(vertical TFT)，當然也可為其他合適的電晶體，並未侷限於本發明所列舉的範圍；控制器40可由微處理器(microcontroller)及其對應的處理電路組成，當然其也可為其他較佳的處理器，而未侷限於本發明所列舉的範圍。
需說明的是，第一模式為本發明之參考電壓電路之正常運作模式，第二模式為本發明之參考電壓電路之校正模式。控制器40比較計數值和臨界值CV，若計數值小於臨界值CV，漏電流較大，控制器40提高切換訊號SS的切換頻率，加快開關元件SW的切換，將儲存電壓Vc大致上維持在參考電壓Vref，降低漏電流的影響。若計數值大於臨界值CV，表示漏電流較小，則控制器40可降低切換訊號SS的切換頻率，減少開關元件SW的切換，進一步降低參考電壓電路的功耗。
請參閱第3圖，其為習知參考電壓電路的電路圖。如第3A圖所示，習知參考電壓電路，其包括帶差參考電壓電路100、偏壓電路產生器102、第一電容CP1、第二電容CP2、第一開關SW1、第二開關SW2、比較器104及控制邏輯106。帶差參考電壓電路100連接於第一開關SW1及第二開關SW2，並連接偏壓電路產生器102和控制邏輯106。第一開關SW1連接比較器104的負端，第二開關SW2連接比較器104的正端。第一電容CP1之第一端連接於第一開關SW1和比較器104的負端之間，其第二端連接於接地端GND。第二電容CP2之第一端連接於第二開關SW2和比較器104的正端之間，其第二端連接於及接地端GND，且第二電容CP2之電容值大於第一電容CP1之電容值。控制邏輯106連接於比較器104和帶差參考電壓電路100之間，並連接第一開關SW1和第二開關SW2，控制邏輯106控制第一開關SW1和第二開關SW2的導通和關斷。
偏壓電路產生器102提供偏壓電流IREF至帶差參考電壓電路100以使其運作，帶差參考電壓電路100輸出帶差參考電壓。當控制邏輯106使第一開關SW1和第二開關SW2導通時，帶差參考電壓提供給第一電容CP1和第二電容CP2充電；當第一開關SW1和第二開關SW2關斷時，帶差參考電壓電路100進行休眠，節省功耗。
詳細而言，當第一電容CP1和第二電容CP2剛開始充電時，第一電容CP1和第二電容CP2上的電壓並未明顯上升，第一電容CP1和第二電容CP2視同斷路，此時，比較器104的正端和負端的電壓相同。第一電容CP1和第二電容CP2充電完成，第一電容CP1和第二電容CP2上的電壓存在電壓差，比較器104輸出根據電壓差和預設值的狀況輸出比較訊號CS1。
透過第一開關SW1和第二開關SW2不斷導通和關斷，使第一電容CP1和第二電容CP2完成充電，由於第一電容CP1和第二電容CP2的電容值相異，第一電容CP1和第二電容CP2上的電壓相異。當第一電容CP1和第二電容CP2上的電壓之差小於預設值，比較器104輸出比較訊號CS1至控制邏輯106，使參考電壓電路進入省電模式；當第一電容CP1和第二電容CP2上的電壓之差大於預設值，比較器104輸出比較訊號CS1至控制邏輯106，使參考電壓電路進入主動模式。透過前述機制，達到省電效果。
然而，第一開關SW1和第二開關SW2的切換頻率影響第一電容CP1和第二電容CP2上的電壓，第一開關SW1和第二開關SW2的切換頻率為固定，因此，習知參考電壓電路未能根據電路的實際狀況相應調整，省電效果著實有限。
本發明之參考電壓電路和習知參考電壓電路相比之下，本發明之參考電壓電路能根據電路的實際狀況調整開關元件SW的頻率，使電容C更容易完成充電程序，本發明之電路配置與習知參考電壓電路相比更為簡單，降低製造成本，提高省電效果。
請參閱第4A圖及第4B圖，其為本發明之參考電壓電路於第一模式之開關元件導通及不導通的操作示意圖。如第4A圖所示，並搭配第1圖和第2圖，控制器40於第一模式下發出切換訊號SS使開關元件SW導通，電容C開始充電。如第4B圖所示，並搭配第1圖和第2圖，控制器40於第一模式下發出切換訊號SS使開關元件SW關斷，減少帶差參考電路10的功耗。根據切換訊號SS，開關元件SW不斷導通和關斷，使電容C的儲存電壓Vc維持在和參考電壓Vref一樣的電壓，儲存電壓Vc則能供應至其他電子元件而使其運作正常。
在一實施例中，在第一模式，比較器30可不啟動，藉此降低參考電壓電路的功耗；但是此僅為舉例，而非為限制本發明。
請參考第5圖，其為本發明之參考電壓電路的訊號波形圖。如第5圖所示，並搭配第1圖和第2圖。於第二模式下，控制器40先控制開關元件SW導通(第5圖中切換訊號SS的上升緣)，電容C開始充電，直到電容C的儲存電壓Vc達到參考電壓Vref，控制器40就控制開關元件SW關斷(第5圖中切換訊號SS的下降緣)，並啟動計數器41開始計數。開關元件SW關斷期間，因為漏電流，儲存電壓Vc會逐漸下降；經過時間T，比較器30之正端和負端之間電壓差大於比較器30的偏移電壓(offset voltage)時，比較器30就會輸出比較訊號CS，而觸發計數器41停止計數。當控制器40判斷計數器41之計數值小於臨界值CV，表示時間T較短而漏電流較大，因此控制器40增加切換頻率；因此在第一模式下，開關元件SW根據提高的切換頻率之切換訊號SS來加快導通和關斷之作動程序。反之，當控制器40判斷計數值大於臨界值CV，表示時間T較長而漏電流較小，因此控制器40降低切換頻率，開關元件SW根據降低的切換頻率後之切換訊號SS放慢導通和關斷之作動程序。
在一實施例中，控制器40可定期地進入第二模式；例如控制器40於每個校正時間(例如1分鐘或是5分鐘)會進入第二模式，判斷是否需要調整切換訊號SS的切換頻率。在一實施例中，控制器40可根據電容C之儲存電壓Vc的下降速度調整上述校正時間；例如，當控制器40判斷電容C之儲存電壓Vc的下降速度變快，則可縮短校正時間；當控制器40判斷電容C之儲存電壓Vc的下降速度變慢，則可增加校正時間。
在一實施例中，控制器40可根據觸發事件(例如觸發訊號或是中斷訊號)而進入第二模式，例如，當本發明之參考電壓電路所在的系統中溫度量測元件量測到系統溫度大於預設高溫度或低於預設低溫度時，溫度量測元件可發出觸發訊號或是中斷訊號至控制器40，使控制器40進入第二模式來調整切換訊號SS的切換頻率。
在一實施例中，當比較器30的偏移電壓是可調整的，則控制器40可根據電容C之儲存電壓Vc的下降速度調整比較器30的偏移電壓；例如，當控制器40判斷電容C之儲存電壓Vc的下降速度變快，則可縮小比較器30的偏移電壓；當控制器40判斷電容C之儲存電壓Vc的下降速度變慢，則可增加比較器30的偏移電壓。
舉例來說，當臨界值CV設定為10而計數器41產生的計數值為8，則控制器40判斷計數值小於臨界值CV而拉高切換頻率；若計數器41產生的計數值為20，則控制器40判斷計數值大於臨界值CV而降低切換頻率。
請參閱第6圖，其為本發明之參考電壓電路之另一實施例的方塊圖。此實施例與第1圖之實施例的差異之處在於此實施例之控制器50並未使用臨界值CV，而是直接將計數器41的計數值轉換成切換頻率。例如，當計數器41的計數頻率為1Hz(即，計數周期為1秒)，則當比較器30輸出的比較訊號CS產生變化時計數器41之計數值為10，則控制器50以0.1Hz的切換頻率(即切換周期為10秒)來控制開關元件SW；亦即，此實施例的控制器50可將計數器41之計數值轉換成用於控制開關元件SW的切換周期，例如，控制器50可將計數器41計數到此計數值所需的時間直接做為切換周期、或是將計數器41計數到此計數值所需的時 間以一預設比例轉換成切換周期、或是使用查表法根據一預設對應表將計數器41計數到此計數值所需的時間轉換成切換周期。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。
10:帶差參考電路
20:儲存電路
30:比較器
40:控制器
41:計數器
42:啟動器
C:電容
CS:比較訊號
CV:臨界值
EN1、EN2:啟動訊號
Vref:參考電壓
VC:儲存電壓
SW:開關元件
SS:切換訊號

Claims (9)

  1. 一種參考電壓電路，包括：一帶差參考電路；一開關元件；一電容，該電容之第一端係透過該開關元件電性連接該帶差參考電路；以及一控制器，用以輸出具有一切換頻率的一切換訊號以控制該開關元件；其中該控制器於一第一模式下，控制該開關元件以該切換頻率週期性切換於導通和關斷之間，使該帶差參考電路以該切換頻率週期性對該電容進行充電，且該電容之該第一端的電壓係作為該參考電壓電路之一輸出電壓；其中該控制器於一第二模式下，控制該開關元件關斷，使得該電容之該第一端的電壓下降，該控制器係根據該電容之該第一端的電壓的下降速度決定該切換頻率。
  2. 如請求項1所述之參考電壓電路，更包含一比較器，具備一正端及一負端，該正端耦接該帶差參考電路，該負端耦接該電容之該第一端，其中該比較器係在該第二模式下啟動，而該電容之該第一端的電壓下降係觸發該比較器輸出一比較訊號至該控制器，該控制器係根據收到該比較訊號的時間來判斷該電容之該第一端的電壓的下降速度。
  3. 如請求項2所述之參考電壓電路，其中該控制器包括一計數器，該計數器在該比較器之該負端的電壓下降期間進行計數 以產生一計數值，且該計數器於接收到該比較訊號時停止計數，該控制器根據該計數值決定該切換頻率。
  4. 如請求項3所述之參考電壓電路，其中於該第二模式下，該控制器判斷該計數值小於一臨界值，該控制器提高該切換頻率。
  5. 如請求項3所述之參考電壓電路，其中於該第二模式下，該控制器判斷該計數值大於一臨界值，該控制器降低該切換頻率。
  6. 如請求項1所述之參考電壓電路，其中於該第一模式下，當該控制器使該開關元件導通，該帶差參考電路對該電容充電使該電容之該第一端的電壓達到該帶差參考電路輸出的電壓。
  7. 如請求項2所述之參考電壓電路，其中於該第一模式下該比較器不啟動。
  8. 如請求項2所述之參考電壓電路，其中該控制器係定期地進入該第二模式。
  9. 如請求項2所述之參考電壓電路，其中該控制器係根據一觸發事件而進入該第二模式。
TW109145494A 2020-12-22 2020-12-22 參考電壓電路 TWI760023B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW109145494A TWI760023B (zh) 2020-12-22 2020-12-22 參考電壓電路
CN202110979063.6A CN114661082B (zh) 2020-12-22 2021-08-25 参考电压电路
US17/480,646 US11573589B2 (en) 2020-12-22 2021-09-21 Reference voltage circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW109145494A TWI760023B (zh) 2020-12-22 2020-12-22 參考電壓電路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI760023B true TWI760023B (zh) 2022-04-01
TW202225899A TW202225899A (zh) 2022-07-01

Family

ID=82023014

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109145494A TWI760023B (zh) 2020-12-22 2020-12-22 參考電壓電路

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11573589B2 (zh)
CN (1) CN114661082B (zh)
TW (1) TWI760023B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3082959A1 (fr) * 2018-06-26 2019-12-27 Stmicroelectronics (Rousset) Sas Commande cyclique de cellules d'un circuit integre

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200510986A (en) * 2003-04-18 2005-03-16 Semiconductor Components Ind Method of forming a reference voltage and structure therefor
TW200937824A (en) * 2007-11-02 2009-09-01 Rohm Co Ltd Power supply device
CN103123512A (zh) * 2011-11-21 2013-05-29 联芯科技有限公司 带隙基准电路
CN103729010A (zh) * 2012-10-15 2014-04-16 上海聚纳科电子有限公司 高精度带隙基准源电路
TW201444261A (zh) * 2013-03-15 2014-11-16 Linear Techn Inc 用於直流對直流轉換器之控制的方法及系統
CN106020316A (zh) * 2015-03-30 2016-10-12 亚德诺半导体集团 包括用于漏电流抑制的可开关电路的dc线性电压调节器
US9671811B2 (en) * 2015-05-15 2017-06-06 Postech Academy-Industry Foundation Low-power bandgap reference voltage generator using leakage current
TW201725465A (zh) * 2016-01-12 2017-07-16 新唐科技股份有限公司 參考電壓電路
TW201737007A (zh) * 2016-01-12 2017-10-16 新唐科技股份有限公司 脈衝訊號產生電路
CN107885271A (zh) * 2016-09-29 2018-04-06 德州仪器公司 使用时控放大器的超低电力带隙参考
TW201817148A (zh) * 2016-07-15 2018-05-01 線性科技股份有限公司 驅動電荷泵電路
US10061336B1 (en) * 2017-10-29 2018-08-28 Birad—Research & Development Company Ltd. Switch capacitor in bandgap voltage reference (BGREF)
CN108803760A (zh) * 2017-04-27 2018-11-13 原相科技股份有限公司 带隙基准电路及使用该带隙基准电路的感测芯片
TW201902099A (zh) * 2013-08-21 2019-01-01 日商半導體能源研究所股份有限公司 電荷泵電路以及具備電荷泵電路的半導體裝置
CN109491439A (zh) * 2018-12-17 2019-03-19 暨南大学 一种基准电压源及其工作方法
US10720827B1 (en) * 2017-11-06 2020-07-21 Renesas Electronics America Inc. Low leakage CMOS switch to isolate a capacitor storing an accurate reference

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6229293B1 (en) * 1999-10-08 2001-05-08 National Semiconductor Corporation DC-to-DC converter with current mode switching controller that produces ramped voltage with adjustable effective ramp rate
US7081789B2 (en) * 2003-12-24 2006-07-25 Telefonaktiebolaget Lm Erisson (Publ) Switched capacitor circuit compensation apparatus and method
TWI298830B (en) * 2005-06-17 2008-07-11 Ite Tech Inc Bandgap reference circuit
CN101944899A (zh) * 2009-07-02 2011-01-12 瑞昱半导体股份有限公司 具有低温度系数的集成电路及其校正方法
US7932772B1 (en) * 2009-11-02 2011-04-26 Delphia Technologies, Inc. Curvature-compensated band-gap voltage reference circuit
KR20150059113A (ko) * 2013-11-18 2015-05-29 페어차일드코리아반도체 주식회사 입력 전류 제어 방법, 입력 전류 제어 방법을 이용한 스위치 제어 회로, 및 이를 포함하는 전력 공급 장치
EP3361347B1 (en) * 2017-02-10 2020-12-09 Stichting IMEC Nederland A voltage reference generator and a method for controlling a magnitude of a variation of an output voltage of a voltage reference generator

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200510986A (en) * 2003-04-18 2005-03-16 Semiconductor Components Ind Method of forming a reference voltage and structure therefor
TW200937824A (en) * 2007-11-02 2009-09-01 Rohm Co Ltd Power supply device
CN103123512A (zh) * 2011-11-21 2013-05-29 联芯科技有限公司 带隙基准电路
CN103729010A (zh) * 2012-10-15 2014-04-16 上海聚纳科电子有限公司 高精度带隙基准源电路
TW201444261A (zh) * 2013-03-15 2014-11-16 Linear Techn Inc 用於直流對直流轉換器之控制的方法及系統
TW201902099A (zh) * 2013-08-21 2019-01-01 日商半導體能源研究所股份有限公司 電荷泵電路以及具備電荷泵電路的半導體裝置
CN106020316A (zh) * 2015-03-30 2016-10-12 亚德诺半导体集团 包括用于漏电流抑制的可开关电路的dc线性电压调节器
US9671811B2 (en) * 2015-05-15 2017-06-06 Postech Academy-Industry Foundation Low-power bandgap reference voltage generator using leakage current
TW201737007A (zh) * 2016-01-12 2017-10-16 新唐科技股份有限公司 脈衝訊號產生電路
TW201725465A (zh) * 2016-01-12 2017-07-16 新唐科技股份有限公司 參考電壓電路
TW201817148A (zh) * 2016-07-15 2018-05-01 線性科技股份有限公司 驅動電荷泵電路
CN107885271A (zh) * 2016-09-29 2018-04-06 德州仪器公司 使用时控放大器的超低电力带隙参考
CN108803760A (zh) * 2017-04-27 2018-11-13 原相科技股份有限公司 带隙基准电路及使用该带隙基准电路的感测芯片
US10061336B1 (en) * 2017-10-29 2018-08-28 Birad—Research & Development Company Ltd. Switch capacitor in bandgap voltage reference (BGREF)
US10720827B1 (en) * 2017-11-06 2020-07-21 Renesas Electronics America Inc. Low leakage CMOS switch to isolate a capacitor storing an accurate reference
CN109491439A (zh) * 2018-12-17 2019-03-19 暨南大学 一种基准电压源及其工作方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114661082A (zh) 2022-06-24
CN114661082B (zh) 2024-04-09
US11573589B2 (en) 2023-02-07
TW202225899A (zh) 2022-07-01
US20220197324A1 (en) 2022-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8689023B2 (en) Digital logic controller for regulating voltage of a system on chip
US9160348B2 (en) Apparatus and method to update a default time interval based on process corner, temperature and voltage
US9236792B2 (en) Voltage regulator
ES2547377T3 (es) Circuitería para la predicción de elementos en reposo y lógica anti-atascamiento
US9740254B2 (en) Electronic control unit
TWI536135B (zh) Temperature detection device
TWI640784B (zh) 電壓偵測電路
US20110210758A1 (en) Voltage detector circuit
US20110115527A1 (en) Method and detector for determining a state of a switch
TWI760023B (zh) 參考電壓電路
TW201913114A (zh) 低功耗電壓偵測電路
US7847622B2 (en) Electric circuit device
US10317981B2 (en) Data processing device and data processing system
TWI726808B (zh) 欠壓鎖定電路及其操作方法
TWI540405B (zh) Voltage regulator
CN111475219B (zh) 硬线唤醒电路及方法
TWI699973B (zh) 可動態控制時間增益的光感測裝置
JP2001022452A (ja) 電源電圧降圧回路
CN111277249A (zh) 一种低功耗张驰振荡器电路
CN220105273U (zh) 一种电能表上电检测电路
CN117134761B (zh) Nmos开关管的开关电路、控制方法及芯片
CN209896903U (zh) 一种应用于电压调节电路的软启动电路
CN115694451A (zh) 一种适用于单片微机系统的上电复位电路及单片微机系统
CN110165887B (zh) 一种电荷泵高速检测电路和方法
US12189407B2 (en) DC voltage regulator for low-power device