本發(fā)明是有關(guān)于一種電子裝置與其集成電路，且特別是有關(guān)于一種可消除制程、溫度、電壓飄移的電子裝置與其集成電路。

背景技術(shù)：

電子裝置往往需要一個(gè)穩(wěn)定的參考電流，以確保操作的特定。電子裝置可透過集成電路(Integrated circuit，簡(jiǎn)稱IC)來產(chǎn)生參考電流，且集成電路所產(chǎn)生的參考電流必須能夠抵抗環(huán)境因素(例如，電壓、溫度)的影響，以確保參考電流的準(zhǔn)確性。一般而言，現(xiàn)有的集成電路往往是利用帶差參考電路(bandgap reference circuit)來產(chǎn)生參考電壓，并透過一接腳來外接一個(gè)準(zhǔn)確的外部電阻。藉此，現(xiàn)有的集成電路將可基于帶差參考電路所產(chǎn)生的參考電壓與外部電阻來產(chǎn)生穩(wěn)定的參考電流。

然而，上述做法往往會(huì)導(dǎo)致集成電路必須耗費(fèi)較大的布局面積來設(shè)置帶差參考電路，且必須耗費(fèi)額外的接腳來連接外部電阻。外部雜訊也可能耦合至連接至外部電阻的接腳，進(jìn)而影響參考電流的輸出品質(zhì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種電子裝置與其集成電路，利用與絕對(duì)溫度成正比的參考電壓以及具有正溫度系數(shù)的阻抗元件來產(chǎn)生參考電流。藉此，除了可透過集成電路提供穩(wěn)定的參考電流以外，還可降低集成電路的布局面積。

本發(fā)明的集成電路包括電壓產(chǎn)生器與負(fù)溫度系數(shù)電流產(chǎn)生器。電壓產(chǎn)生器基于一預(yù)設(shè)值產(chǎn)生與絕對(duì)溫度成正比的參考電壓。負(fù)溫度系數(shù)電流產(chǎn)生器接收參考電壓，并基于參考電壓產(chǎn)生參考電流。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的集成電路利用一修整數(shù)據(jù)校正該參考電流。

本發(fā)明的電子裝置包括集成電路與數(shù)據(jù)傳輸接口。集成電路包括電壓產(chǎn)生器與負(fù)溫度系數(shù)電流產(chǎn)生器。電壓產(chǎn)生器基于一預(yù)設(shè)值產(chǎn)生與絕對(duì)溫度成正比的參考電壓。負(fù)溫度系數(shù)電流產(chǎn)生器接收參考電壓，并基于參考電壓產(chǎn)生參考電流。數(shù)據(jù)傳輸接口 利用參考電流產(chǎn)生輸出電壓。其中，集成電路利用修整數(shù)據(jù)校正參考電流，以致使數(shù)據(jù)傳輸接口的輸出電壓響應(yīng)于修整數(shù)據(jù)的校正而被調(diào)整至基準(zhǔn)電壓。

基于上述，本發(fā)明集成電路的電流產(chǎn)生器基于一電壓預(yù)設(shè)值產(chǎn)生一電流，其中，該電流的位準(zhǔn)不隨溫度改變以及電壓波動(dòng)而飄移。藉此，除了可透過集成電路提供穩(wěn)定的參考電流以外，還可降低集成電路的布局面積，進(jìn)而有助于電子裝置微型化的發(fā)展。

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附圖式作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

圖1為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電子裝置的示意圖。

圖2A為依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的電子裝置的示意圖。

圖2B為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的對(duì)照表的示意圖。

圖3A為依據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的電子裝置的示意圖。

圖3B為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的校正參考電流的流程圖。

圖4為依據(jù)本發(fā)明再一實(shí)施例的電子裝置的示意圖。

圖5為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電子裝置的電路示意圖。

附圖標(biāo)記說明

10、20、30、40：電子裝置

110、210、310、410：集成電路

111：電壓產(chǎn)生器

112、412：電流產(chǎn)生器

101：阻抗元件

120：數(shù)據(jù)傳輸接口

121：驅(qū)動(dòng)器

122：終端電阻

VR1：參考電壓

IR1：參考電流

VO1：輸出電壓

D1：修整數(shù)據(jù)

201：存儲(chǔ)單元

202：對(duì)照表

VP1～VP16：預(yù)設(shè)電壓

DP1～DP16：預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)

S310～S340：圖3B的流程圖中的步驟

511：運(yùn)算放大器

512：晶體管

520：偏壓電路

521：電流鏡

522：負(fù)載元件

530：驅(qū)動(dòng)電路

R51～R53：電阻

MP51、MP52：P型晶體管

MN51～MN54：N型晶體管

IB5：偏壓電流

VB5：偏壓電壓

IN5：差動(dòng)輸入信號(hào)

具體實(shí)施方式

圖1為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電子裝置的示意圖。如圖1所示，電子裝置10包括集成電路110與數(shù)據(jù)傳輸接口120。其中，集成電路110提供參考電流IR1，且數(shù)據(jù)傳輸接口120可基于參考電流IR1產(chǎn)生輸出電壓VO1。在一實(shí)施例中，數(shù)據(jù)傳輸接口120可例如是一串化器/解串化器(serializer/deserializer，簡(jiǎn)稱SERDES)，且數(shù)據(jù)傳輸接口120包括驅(qū)動(dòng)器121與終端電阻122。其中，驅(qū)動(dòng)器121耦接電流產(chǎn)生器112。終端電阻122耦接驅(qū)動(dòng)器121與一電壓，且所述電壓用以提供一參考電位，并可例如是電源電壓或是接地電壓。在操作上，驅(qū)動(dòng)器121可響應(yīng)于參考電流IR1與差動(dòng)輸入信號(hào)來產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電流，且終端電阻122可依據(jù)所述的驅(qū)動(dòng)電流來產(chǎn)生輸出電壓VO1。

更進(jìn)一步來看，集成電路110包括電壓產(chǎn)生器111與電流產(chǎn)生器112。電壓產(chǎn)生器111可基于一預(yù)設(shè)值(圖中未示)產(chǎn)生一參考電壓VR1，其中，溫度的變化會(huì)在該參 考電壓VR1上產(chǎn)生與絕對(duì)溫度成正比的波動(dòng)(variation)。電流產(chǎn)生器112為一負(fù)溫度系數(shù)電流產(chǎn)生器，在一實(shí)施例中，其包括具有正溫度系數(shù)的阻抗元件101。在一實(shí)施例中，電流產(chǎn)生器112接收參考電壓VR1，并基于參考電壓VR1產(chǎn)生流經(jīng)阻抗元件101的參考電流IR1。值得注意的是，在一實(shí)施例中，電流產(chǎn)生器112是利用具有正溫度系數(shù)的阻抗元件101將參考電壓VR1轉(zhuǎn)換成參考電流IR1。因此，參考電流IR1將不會(huì)隨著溫度與電壓的變異而產(chǎn)生改變。亦即，電流產(chǎn)生器112可產(chǎn)生與溫度、電壓無關(guān)的參考電流IR1。

除此之外，集成電路110還可透過修整數(shù)據(jù)D1來校正參考電流IR1，進(jìn)而致使數(shù)據(jù)傳輸接口120的輸出電壓VO1可響應(yīng)于修整數(shù)據(jù)D1的校正而被調(diào)整至一基準(zhǔn)電壓。舉例來說，集成電路110可利用修整數(shù)據(jù)D1來控制電壓產(chǎn)生器111。藉此，電壓產(chǎn)生器111將可依據(jù)修整數(shù)據(jù)D1調(diào)整參考電壓VR1，進(jìn)而達(dá)到校正參考電流IR1的目的。換言之，集成電路110可進(jìn)一步地透過修整數(shù)據(jù)D1來消除制程變異對(duì)參考電流IR1所造成的影響，進(jìn)而可產(chǎn)生與制程、電壓及溫度(process,voltage and temperature，簡(jiǎn)稱PVT)無關(guān)的參考電流IR1。

與現(xiàn)有技術(shù)相較之下，集成電路110無須設(shè)置帶差參考電路，且也無須額外透過一接腳來連接外部電阻，即可產(chǎn)生穩(wěn)定的參考電流。藉此，將可有效地降低集成電路110的布局面積，進(jìn)而有助于電子裝置10在微型化上的發(fā)展，也可避免外部雜訊對(duì)集成電路110所造成的影響，從而有助于提升參考電流IR1的穩(wěn)定性。

值得一提的是，集成電路110可透過查表的方式來產(chǎn)生修整數(shù)據(jù)D1。舉例來說，圖2A為依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的電子裝置的示意圖，且圖2B為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的對(duì)照表的示意圖。如圖2A與圖2B所示，集成電路210更包括存儲(chǔ)單元201。存儲(chǔ)單元201內(nèi)存有一對(duì)照表202，且對(duì)照表202記錄著多個(gè)預(yù)設(shè)電壓VP1～VP16與多個(gè)預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)DP1～DP16。集成電路210可將基準(zhǔn)電壓與預(yù)設(shè)電壓VP1～VP16進(jìn)行比對(duì)，以從預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)DP1～DP16中擇一作為修整數(shù)據(jù)D1。例如，當(dāng)基準(zhǔn)電壓為2.8112伏特時(shí)，集成電路210可依據(jù)比對(duì)結(jié)果選取出與基準(zhǔn)電壓大致上相等的預(yù)設(shè)電壓VP2。例如，集成電路210會(huì)從預(yù)設(shè)電壓VP1～VP16中選取出相較于基準(zhǔn)電壓具有最小差值的預(yù)設(shè)電壓。亦即，集成電路210所選取出的預(yù)設(shè)電壓與基準(zhǔn)電壓的差值可例如是零或是位在一容許范圍內(nèi)。集成電路210更將與預(yù)設(shè)電壓VP2相對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)DP2設(shè)定為修整數(shù)據(jù)D1。換言之，集成電路210可依據(jù)基準(zhǔn)電壓查詢存儲(chǔ)單元201內(nèi)的對(duì)照表202以取得修整數(shù)據(jù)D1。與圖1實(shí)施例相似地，集成電路210可利用修整數(shù)據(jù)D1來 控制電壓產(chǎn)生器111，以藉此校正參考電流IR1。至于圖2A實(shí)施例的各元件的細(xì)部操作已包含在上述實(shí)施例中，故在此不予贅述。

圖3A為依據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的電子裝置的示意圖，圖3B為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的校正參考電流的流程圖。在圖3A實(shí)施例中，集成電路310可依據(jù)來自數(shù)據(jù)傳輸接口120的輸出電壓VO1判別參考電流IR1是否符合所需的預(yù)設(shè)值，并依據(jù)判別結(jié)果進(jìn)一步地調(diào)整修整數(shù)據(jù)D1。

在細(xì)部操作上，如圖3B的步驟S310所示，集成電路310可先依據(jù)修整數(shù)據(jù)D1的初始值來校正參考電流IR1。例如，集成電路310可依據(jù)修整數(shù)據(jù)D1的初始值來控制電壓產(chǎn)生器111，并藉此提供相應(yīng)的參考電流IR1給數(shù)據(jù)傳輸接口120。此時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸接口120會(huì)基于參考電流IR1產(chǎn)生相應(yīng)的輸出電壓VO1。接著，如步驟S320所示，集成電路310會(huì)偵測(cè)數(shù)據(jù)傳輸接口120所產(chǎn)生的輸出電壓VO1。

如步驟S330所示，集成電路310會(huì)將偵測(cè)到的輸出電壓VO1與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比對(duì)。當(dāng)比對(duì)結(jié)果顯示輸出電壓VO1與基準(zhǔn)電壓的差值超出一容許范圍時(shí)，則代表參考電流IR1偏離所需的預(yù)設(shè)值。因此，如步驟S340所示，集成電路310會(huì)調(diào)整修整數(shù)據(jù)D1。集成電路310會(huì)重復(fù)進(jìn)行步驟S310～S330，以利用調(diào)整后的修整數(shù)據(jù)D1再次校正參考電流IR1，并再次偵測(cè)輸出電壓VO1以判斷是否需要再次調(diào)整修整數(shù)據(jù)D1。值得一提的是，在調(diào)整修整數(shù)據(jù)D1的過程中，集成電路310可依據(jù)所偵測(cè)到的輸出電壓VO1先計(jì)算出輸出電壓VO1在調(diào)整上的單位修正量，之后再以單位修正量為基準(zhǔn)計(jì)算出輸出電壓VO1在調(diào)整上所需的倍率值，從而可以進(jìn)一步地依據(jù)倍率值來調(diào)整修整數(shù)據(jù)D1。

舉例來說，集成電路310可先利用數(shù)值為{0111}的修整數(shù)據(jù)D1來校正參考電流IR1，并據(jù)以偵測(cè)到2.8801伏特的輸出電壓VO1。集成電路310可再利用數(shù)值為{1010}的修整數(shù)據(jù)D1來校正參考電流IR1，并據(jù)以偵測(cè)到2.9171伏特的輸出電壓VO1。集成電路310依據(jù)所偵測(cè)到的兩筆輸出電壓VO1計(jì)算出單位修正量為(2.9171-2.8801)/3＝0.0123，并可依據(jù)此單位修正量計(jì)算出欲將輸出電壓VO1調(diào)整至基準(zhǔn)電壓(例如，2.8伏特)所需的倍率值為(2.8-2.8801)/0.0123＝-6。藉此，集成電路310可將計(jì)算出的倍率值{-6}與修整數(shù)據(jù)D1的數(shù)值{0111}相加，以將修整數(shù)據(jù)D1的數(shù)值調(diào)整至{0001}。

另一方面，當(dāng)比較結(jié)果為輸出電壓VO1與基準(zhǔn)電壓的差值位在所述容許范圍內(nèi)時(shí)，則代表參考電流IR1已被校正至所需的預(yù)設(shè)值。亦即，集成電路310已取得最佳 化的修整數(shù)據(jù)D1。因此，此時(shí)的集成電路310會(huì)停止調(diào)整修整數(shù)據(jù)D1，并持續(xù)地利用最佳化的修整數(shù)據(jù)D1來校正參考電流IR1。如此一來，集成電路310將可提供與制程、電壓及溫度無關(guān)的參考電流IR1至數(shù)據(jù)傳輸接口120。至于圖3A實(shí)施例的各元件的細(xì)部操作已包含在上述各實(shí)施例中，故在此不予贅述。

值得一提的是，圖1、圖2A與圖3A實(shí)施例中的集成電路110、210與310是利用修整數(shù)據(jù)D1來控制電壓產(chǎn)生器111，以藉此校正參考電流IR1。然而，在另一實(shí)施例中，集成電路110、210與310也可利用修整數(shù)據(jù)D1來控制電流產(chǎn)生器112，以致使電流產(chǎn)生器112依據(jù)修整數(shù)據(jù)D1調(diào)整參考電流IR1，進(jìn)而達(dá)到校正參考電流IR1的目的。

同理，在另一實(shí)施例中，集成電路110、210與310也可利用修整數(shù)據(jù)D1同時(shí)控制電壓產(chǎn)生器111與電流產(chǎn)生器112，以藉此校正參考電流IR1。舉例來說，圖4為依據(jù)本發(fā)明再一實(shí)施例的電子裝置的示意圖。其中，圖4所列舉的電子裝置40與圖1所列舉的電子裝置10相似。與圖1實(shí)施例主要不同之處在于，集成電路410是利用修整數(shù)據(jù)D1控制電壓產(chǎn)生器111與電流產(chǎn)生器412，以致使電壓產(chǎn)生器111依據(jù)修整數(shù)據(jù)D1調(diào)整參考電壓VR1，電流產(chǎn)生器412依據(jù)修整數(shù)據(jù)D1調(diào)整參考電流IR1。換言之，集成電路410是同時(shí)利用修整數(shù)據(jù)D1來調(diào)整參考電壓VR1與參考電流IR1，以藉此校正參考電流IR1。至于圖4實(shí)施例的各元件的細(xì)部操作已包含在上述各實(shí)施例中，故在此不予贅述。

為了致使本發(fā)明具有通常知識(shí)者能更了解本發(fā)明，圖5為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電子裝置的電路示意圖，且以下將參照?qǐng)D5來進(jìn)一步說明電流產(chǎn)生器112與驅(qū)動(dòng)器121的細(xì)部結(jié)構(gòu)。

如圖5所示，在一實(shí)施例中，電流產(chǎn)生器112包括具有正溫度系數(shù)的阻抗元件101、運(yùn)算放大器511與晶體管512。其中，運(yùn)算放大器511的非反相輸入端接收參考電壓VR1，運(yùn)算放大器511的反相輸入端透過阻抗元件101耦接至地。晶體管512的控制端耦接運(yùn)算放大器511的輸出端，晶體管512的第一端耦接驅(qū)動(dòng)器121，且晶體管512的第二端耦接阻抗元件101。在一實(shí)施例中，阻抗元件101是一電阻R51。在操作上，阻抗元件101、運(yùn)算放大器511與晶體管512可形成一回授回路，進(jìn)而可產(chǎn)生參考電流IR1。所述參考電流IR1相等于參考電壓VR1除以電阻R51的電阻值。參考電壓VR1與電阻R51的電阻值都會(huì)隨著溫度的上升而上升，因此參考電流IR1不會(huì)隨著溫度與電壓的變異而產(chǎn)生改變。

驅(qū)動(dòng)器121包括偏壓電路520與驅(qū)動(dòng)電路530。其中，偏壓電路520耦接電流產(chǎn)生器112，并可響應(yīng)于參考電流IR1產(chǎn)生偏壓電壓VB5。舉例來說，偏壓電路520包括電流鏡521與負(fù)載元件522。其中，電流鏡521是由P型晶體管MP51與P型晶體管MP52組合而成，且負(fù)載元件522是由具有二極體連接形式的N型晶體管MN51所構(gòu)成。電流鏡521耦接電流產(chǎn)生器112以接收參考電流IR1，且電流鏡521可基于參考電流IR1來產(chǎn)生偏壓電流IB5。例如，電流鏡521可放大參考電流IR1，并可將放大后的參考電流IR1復(fù)制到負(fù)載元件522，以形成偏壓電流IB5。再者，負(fù)載元件522耦接電流鏡521，并可基于偏壓電流IB5來產(chǎn)生偏壓電壓VB5。

驅(qū)動(dòng)電路530耦接偏壓電路520與終端電阻122。驅(qū)動(dòng)電路530可依據(jù)偏壓電壓VB5與差動(dòng)輸入信號(hào)IN5產(chǎn)生流經(jīng)終端電阻122的驅(qū)動(dòng)電流，進(jìn)而致使終端電阻122可依據(jù)驅(qū)動(dòng)電流來產(chǎn)生輸出電壓VO1。舉例來說，驅(qū)動(dòng)電路530包括N型晶體管MN52～MN54。終端電阻122包括電阻R52與R53，且電阻R52與R53的一端接收電源電壓。在操作上，N型晶體管MN52與MN53可形成一差動(dòng)對(duì)，以接收差動(dòng)輸入信號(hào)IN5。N型晶體管MN53可形成受控于偏壓電壓VB5的電流源，以提供電流給差動(dòng)對(duì)。再者，N型晶體管MN52與MN53所形成的差動(dòng)對(duì)可依據(jù)差動(dòng)輸入信號(hào)IN5來控制流經(jīng)電阻R52與R53的驅(qū)動(dòng)電流，進(jìn)而致使電阻R52與R53的另一端可產(chǎn)生相應(yīng)的輸出電壓VO1。

綜上所述，本發(fā)明集成電路的電流產(chǎn)生器基于一電壓預(yù)設(shè)值產(chǎn)生一電流，其中，該電流的位準(zhǔn)不隨溫度改變以及電壓波動(dòng)而飄移。藉此，集成電路無須設(shè)置帶差參考電路，且也無須額外透過一接腳來連接外部電阻，即可產(chǎn)生穩(wěn)定的參考電流。如此一來，本發(fā)明將可有效地降低集成電路的布局面積，進(jìn)而有助于電子裝置在微型化上的發(fā)展。本發(fā)明也可避免外部雜訊對(duì)集成電路所造成的影響，從而有助于提升參考電流的穩(wěn)定性。

雖然本發(fā)明已以實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，故本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的申請(qǐng)專利范圍所界定者為準(zhǔn)。