包括参考电压生成器电路的微控制器的制作方法

实施例涉及微控制器，并且更具体地涉及包括与温度无关的参考电压生成器电路的微控制器。

背景技术：

1、一般而言，微控制器被配置为处理专用应用。微控制器包括几个电子模块，这些电子模块被配置为实现由这个微控制器处理的应用的上下文中的功能。

2、微控制器可以包括参考电压生成器电路。一般而言，这个电路由表述“带隙电压基准(bandgap voltage reference)”指代。这种电路被配置为生成与绝对温度无关的参考电压。接下来，这个参考电压可以由微控制器的不同电子模块使用。而且，这个电路还可以生成极化电流、取决于绝对温度的电流和参考电流。

3、微控制器可以具有几种操作模式，以便根据其需要适配其电力消耗。

4、例如，微控制器包括称为正常操作模式的操作模式和称为低功耗操作模式的另一种操作模式。

5、正常操作模式与其中微控制器的模块被电力供电以实现其用于处理微控制器所专用的应用的功能的模式对应。例如，在正常操作模式下，被供电的电子模块可以由数字处理模块、闪存或模拟外围模块(诸如模数转换器、数模转换器和电力管理单元)组成。

6、低功耗模式与其中微控制器的大多数模块不被电力供电的模式对应。当微控制器所专用的应用在给定时间段内不要求实现微控制器的模块的功能时，使用这种低功耗模式。例如，在低功耗模式下，仅对参考电压生成器电路和电源监视电路供电。然后，这个电源监视电路使用参考电压以将其与电源电压进行比较。低功耗模式旨在于在不实现微控制器的功能时最小化微控制器的电力消耗。

7、在正常操作模式下，被供电的电子模块中的至少一些一般要求接收比在低功耗模式下被供电的少数模块所需的参考电压更准确的参考电压。低功耗模式一般要求最小化参考电压生成器电路的电力消耗。

8、因此，微控制器的操作模式在参考电压的准确性和参考电压生成器电路的电力消耗方面可能具有相反的需求。

9、为了解决这些相反的需求，微控制器可以包括两个参考电压生成器电路。然后，第一参考电压生成器电路可以被优化以针对正常操作模式供应准确的参考电压，并且第二参考电压生成器电路可以被优化以针对低功耗模式消耗相对较少的电力。这种解决方案的缺点是使用两个参考电压生成器电路，这会扰乱微控制器并且制造起来昂贵。

10、可替代地，可以提供独特的参考电压生成器电路，该参考电压生成器电路能够根据取决于微控制器的操作模式的不同占空比来间歇地操作。这种参考电压生成器电路的缺点是结构复杂并且使用许多电子组件来适配其操作占空比。

技术实现思路

1、实施例涉及微控制器，例如，包括与温度无关的参考电压生成器电路的微控制器。

2、实施例可以提供一种具有简单结构的参考电压生成器电路，其适于在微控制器处于其正常操作模式时生成准确参考电压并且在微控制器处于其低功耗模式时减少其电力消耗。

3、在一个方面，微控制器包括参考电压生成器电路。参考电压生成器电路包括耦合为二极管的第一晶体管、耦合为二极管的第二晶体管以及第一可变电阻器。第一晶体管和第二晶体管被配置为生成与第一可变电阻器的绝对温度成比例的电流。运算放大器具有经由第一可变电阻器连接到第一晶体管的第一输入端和连接到第二晶体管的第二输入端。第二可变电阻器具有连接到第二晶体管并连接到运算放大器的第二输入端的第一端子以及连接到参考电压节点的第二端子。电流镜由运算放大器的输出控制并且被配置为复制与第二可变电阻器的绝对温度成比例的电流。电流复制器支路经由开关连接到第二晶体管。电流复制器支路被配置为复制与第二可变电阻器的绝对温度成比例的电流并注入电流通过第二晶体管。控制单元被配置为控制电流复制器支路的开关并适配第一可变电阻器和第二可变电阻器的电阻值，以便保持参考电压节点上承载的参考电压与温度无关。

技术特征：

1.一种包括参考电压生成器电路的微控制器，其中参考电压生成器电路包括：

2.根据权利要求1所述的微控制器，还包括多个电子模块，其中微控制器具有多种操作模式以选择性地为电子模块供电，控制单元被配置为根据微控制器的操作模式中的活动操作模式控制电流复制器支路的开关，以根据操作模式中的该活动操作模式注入更多或更少的电流通过第二晶体管。

3.根据权利要求2所述的微控制器，其中控制单元被配置为控制电流复制器支路的开关以在微控制器的操作模式中的活动操作模式请求增加参考电压的准确性时增加注入通过第二晶体管的电流。

4.根据权利要求2所述的微控制器，其中控制单元被配置为控制电流复制器支路的开关以在微控制器的操作模式中的活动操作模式请求降低微控制器的功耗时减少注入通过第二晶体管的电流。

5.根据权利要求2所述的微控制器，其中，根据将微控制器的多种操作模式关联到开关的控制以及第一可变电阻器和第二可变电阻器的电阻值的查找表，控制单元被配置为根据微控制器的操作模式来控制开关并适配第一可变电阻器和第二可变电阻器的电阻值。

6.根据权利要求1所述的微控制器，

7.根据权利要求6所述的微控制器，其中第一晶体管的尺寸是第二晶体管的尺寸的n倍，n是大于或等于2的整数。

8.根据权利要求6所述的微控制器，其中第一冷点和第二冷点连接到地节点。

9.根据权利要求1所述的微控制器，其中电流镜包括第一p沟道绝缘栅场效应晶体管和第二p沟道绝缘栅场效应晶体管；

10.根据权利要求9所述的微控制器，其中电流复制器支路包括第三p沟道绝缘栅场效应晶体管，第三p沟道绝缘栅场效应晶体管包括连接到运算放大器的输出端的栅极、配置为接收电压的源极以及经由开关连接到第二可变电阻器的第一端子的漏极，第三p沟道绝缘栅场效应晶体管与第一p沟道绝缘栅场效应晶体管和第二p沟道绝缘栅场效应晶体管基本相同。

11.根据权利要求1所述的微控制器，其中运算放大器的第一输入端是反相输入端，并且运算放大器的第二输入端是非反相输入端。

12.根据权利要求1所述的微控制器，还包括电容性元件，该电容性元件具有连接到运算放大器的输出端的第一端子和连接到电源电压节点的第二端子。

13.根据权利要求1所述的微控制器，还包括温度传感器，该温度传感器包括：

14.一种包括参考电压生成器电路的微控制器，其中参考电压生成器电路包括：

15.根据权利要求14所述的微控制器，

16.根据权利要求14所述的微控制器，

17.根据权利要求16所述的微控制器，

18.根据权利要求14所述的微控制器，还包括电容性元件，该电容性元件具有连接到运算放大器的输出端的第一端子和连接到电源电压节点的第二端子。

19.根据权利要求14所述的微控制器，还包括温度传感器，该温度传感器包括：

20.一种操作参考电压生成器电路的方法，该参考电压生成器电路包括耦合为二极管的第一晶体管、耦合为二极管的第二晶体管、耦合在第一晶体管与电源电压节点之间的第一可变电阻器，以及耦合在第二晶体管与电源电压节点之间的第二可变电阻器，该方法包括：

21.根据权利要求20所述的方法，其中参考电压生成器电路是还包括多个电子模块的微控制器的一部分，其中微控制器具有多种操作模式以选择性地对电子模块供电，其中根据微控制器的操作模式中的活动操作模式来控制注入的电流量，以注入更多或更少电流通过第二晶体管。

22.根据权利要求21所述的方法，其中控制注入的电流量包括当微控制器的操作模式中的活动操作模式请求增加参考电压的准确性时增加注入通过第二晶体管的电流。

23.根据权利要求21所述的方法，其中控制注入的电流量包括当微控制器的操作模式中的活动操作模式请求降低微控制器的功耗时减少注入通过第二晶体管的电流。

24.根据权利要求21所述的方法，其中基于查找表根据微控制器的操作模式来执行控制所注入的电流量以及适配电阻值。

技术总结本公开涉及包括参考电压生成器电路的微控制器，参考电压生成器电路具有耦合为二极管的第一晶体管、耦合为二极管的第二晶体管、第一可变电阻器、具有经由第一可变电阻器连接到第一晶体管的第一输入端和连接到第二晶体管的第二输入端的运算放大器，以及具有连接到第二晶体管并连接到运算放大器的第二输入端的第一端子的第二可变电阻器。电流镜由运算放大器的输出控制并被配置为复制与第二可变电阻器的绝对温度成比例的电流。电流复制器支路经由开关连接到第二晶体管，电流复制器支路被配置为复制与第二可变电阻器的绝对温度成比例的电流并且注入电流通过第二晶体管。技术研发人员：A·哈格鲁,C·托马斯受保护的技术使用者：意法半导体国际公司技术研发日：技术公布日：2024/6/26