具体实施方式

以下将配合图式及实施例来详细说明本发明的实施方式，藉此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

请参阅图2，其为本发明的一带隙参考电压产生电路的方块图。如图2所示，带隙参考电压产生电路可包含一电流产生电路10、一分流电路20、一第一连接路径切换电路31以及一参考电压产生电路40。

参考电压产生电路40具有第一电流输入端401以及第二电流输入端402，且参考电压产生电路40分别在该第一电流输入端401以及该第二电流输入端402形成一参考电压。在一实施例中，参考电压产生电路40可包含一第一双极结晶体管以及一第二双极结晶体管，且第二双极结晶体管的射极面积为第一双极结晶体管的射极面积的多倍，其细节将于以下段落说明。

电流产生电路10具有一第一输入端以及101以及一第二输入端102，第一输入端101以及第二输入端102分别电连接至第一电流输入端401以及第二电流输入端402，以接收参考电压。电流产生电路10产生并输出一第一电流I_B1，第一电流I_B1可经过分流电路20与第一连接路径切换电路31而流入参考电压产生电路40，以偏压参考电压产生电路40。

分流电路20具有一电流输入端203、一第一电流输出端201以及一第二电流输出端202，电流输入端203接收第一电流I_B1，且电流输入端203的电压作为带隙参考电压产生电路的一输出电压。从第一电流输出端201以及第二电流输出端202流出的电流符合一预设比例，例如从第一电流输出端201的电流等于从第二电流输出端202流出的电流。

在一实施例中，分流电路20可包含一第一电阻、一第二电阻以及一第三电阻，第一电阻的一端电连接电流产生电路10，而第一电阻的另一端电连接第二电阻以及第三电阻的一端，而第二电阻以及第三电阻的另一端电连接第一连接路径切换电路31。在一较佳实施例中，第二电阻以及第三电阻具有大致相同的电阻值，使得流经第二电阻的电流与流经第三电阻的电流大致相同。

第一连接路径切换电路31电连接于电流产生电路10与分流电路20之间，且用以切换电流产生电路10的第一输入端101以及第二输入端102与分流电路20的第一电流输出端201以及第二电流输出端202之间的连接路径。

在一实施例中，第一连接路径切换电路31可包含一第一开关、一第二开关、一第三开关以及一第四开关，第一开关以及第二开关的一端电连接分流电路20的第一电流输出端201，而第一开关以及第二开关的另一端分别电连接参考电压产生电路40的第一电流输入端401以及第二电流输入端402，第三开关以及第四开关的一端电连接分流电路20的第二电流输出端202，而第三开关以及第四开关的另一端分别电连接参考电压产生电路40的第一电流输入端401以及第二电流输入端402。

控制电路50产生一第一控制信号501以周期性地控制第一连接路径切换电路31的切换操作。例如，第一控制信号501可周期性地控制上述第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关，当第一开关以及第四开关导通时，第二开关以及第三开关关闭；当第二开关以及第三开关导通时，第一开关以及第四开关关闭。

理想上，从第一电流输出端201以及第二电流输出端202流出的电流必须符合一预设比例，例如从第一电流输出端201的电流等于从第二电流输出端202流出的电流，藉此消除参考电压V_OUT与温度相关性。分流电路20会配置两个电阻来分别控制从第一电流输出端201以及第二电流输出端202流出的电流，并设定两个电阻的电阻值使得从第一电流输出端201以及第二电流输出端202流出的电流符合预设比例。但是，在实际应用，即使再怎么精准控制电阻的电阻值，上述两个电阻的电阻值仍会有些微差异ε。上述内容说明，两个电阻的电阻值之间的些微差异ε会影响参考电压V_OUT与温度相关性。

由于第一连接路径切换电路31周期性地切换电流产生电路10的第一输入端101以及第二输入端102与分流电路20的第一电流输出端201以及第二电流输出端202的间的连接路径，因此电流产生电路10的第一输入端101会周期性地电连接到分流电路20的不同电阻，同时电流产生电路10的第二输入端102也会周期性地电连接到分流电路20的不同电阻，因此可有效降低分流电路20的多个电阻之间的电阻值差异对参考电压V_OUT与温度相关性的影响。

请参阅图3、以及图4A与图4B，其分别为本发明的一带隙参考电压产生电路的第一实施例的示意电路图、以及本发明的一带隙参考电压产生电路的第一实施例的不同操作状态的示意电路图。

如图3所示，带隙参考电压产生电路的第一实施例可包含一参考电压产生电路41、电流产生电路、一分流电路21、一第一连接路径切换电路31。参考电压产生电路41包含一第一双极结晶体管Q₁、一第二双极结晶体管Q₂以及一电阻R₂。第一双极结晶体管Q₁的射极电连接电流产生电路，以接收电流产生电路产生的电流。第一双极结晶体管Q1的基极与集极彼此电连接且接地。第二双极结晶体管Q₂的射极电连接电阻R2的一端，第二双极结晶体管Q₂的基极与集极电连接第一双极结晶体管Q₁的基极。电阻R₂的另一端电连接第一连接路径切换电路31。第二双极结晶体管Q₂的射极面积为第一双极结晶体管Q₁的射极面积的多倍。

电流产生电路包含一运算放大器OP₁、一信号滤波器、一PMOS晶体管M₁以及一电容C。在此实施例中，信号滤波器以凹口滤波器(notch filter)NF来实现，但本发明不以此为限制。电容C电连接PMOS晶体管M₁。运算放大器OP₁的一正输入端电连接电阻R₂的一端，例如节点ND₂，而负输入端电连接第一双极结晶体管Q₁的射极，例如节点ND₁。运算放大器OP₁的一输出端电连接凹口滤波器NF的一输入端，而凹口滤波器NF的一输出端电连接PMOS晶体管M₁的栅极。电容C电连接PMOS晶体管M₁的源极以及栅极。PMOS晶体管M₁的源极接收一供应电压VDD，而PMOS晶体管M₁的漏极输出第一电流I_B1。

凹口滤波器NF可根据第三控制信号503对运算放大器OP₁的输出信号进行滤波。第一控制信号501的频率与第三控制信号503的频率呈偶数倍关系，在一较佳实施例中，第一控制信号501的频率以及与第三控制信号503的频率的比例为2:1。

分流电路21包含电阻R₃、R_1A以及R_1B，电阻R₃的一端电连接PMOS晶体管M₁的漏极，而电阻R₃的另一端电连接电阻R_1A以及R_1B的一端。

第一连接路径切换电路31包含一开关S1、一开关S2、一开关S3以及一开关S4。开关S1以及S2的一端电连接分流电路21的电阻R_1A的另一端，而开关S1以及S2的另一端分别电连接节点ND₂以及ND₁，开关S3以及S4的一端电连接分流电路21的电阻R_1B的另一端，而开关S3以及S4的另一端分别电连接节点ND₂以及ND₁。

开关S1以及S4同步操作，而开关S2以及S3同步操作，而且开关S1以及S4与开关S2以及S3相反操作。换句话说，当开关S1以及S4导通时，开关S2以及S3关闭，如图4A所示；当开关S1以及S4关闭时，开关S2以及S3导通，如图4B所示。

第一连接路径切换电路31接收一第一控制信号501，而开关S1、S2、S3以及S4根据第一控制信号501进行操作。实际应用时，第一连接路径切换电路31可使用一反相器以产生第一控制信号501的反相信号501a，第一控制信号501用以控制开关S1与S4，而反相信号501a用以控制开关S2与S3；或者，第一控制信号501为一信号组，包含两个互为反相的控制信号。

如上所述，当第一连接路径切换电路31周期性切换连接路径时，运算放大器OP₁的一正输入端周期性地依序电连接到电阻R1A与R1B，同样地，运算放大器OP₁的一负输入端周期性地依序电连接到电阻R1B与R1A，藉此可有效降低分流电路20的电阻R1A与R1B之间的电阻值差异对带隙参考电压产生电路的输出电压V_OUT与温度相关性的影响。

请参阅图5、图6A至图6D、以及图7，其分别为本发明的一带隙参考电压产生电路的第二实施例的示意电路图、本发明的一带隙参考电压产生电路的第二实施例的不同操作状态的示意电路图、以及本发明的一带隙参考电压产生电路的第二实施例的控制信号时序图。

理想上，运算放大器的两个输入端之间的电压差应为0V，但是在实际应用，运算放大器的两个输入端之间仍存在不为0V的电压差。为了消除运算放大器的两个输入端之间的电压差，运算放大器可周期性地切换两个输入端的极性，而带隙参考电压产生电路的第二实施例使用此种运算放大器。

第二实施例与第一实施例不同之处在于第二实施例更包含第二连接路径切换电路32，而且电流产生电路所包含的运算放大器OP₂的两个输入端的极性可以互换。

第二连接路径切换电路32电连接于电流产生电路10与第一连接路径切换电路31之间，且用以切换电流产生电路10的运算放大器OP₂的两个输入端与第一连接路径切换电路31的二个输出端(即节点ND3与ND4)之间的连接路径。

第二连接路径切换电路32可包含开关S5、S6、S7与S8，开关S5与S6的一端电连接运算放大器OP₂的第一输入端，而开关S5与S6的另一端分别电连接第一连接路径切换电路31的二个输出端，即节点ND3与ND4。开关S7与S8的一端电连接运算放大器OP₂的第二输入端，而开关S7与S8的另一端分别电连接第一连接路径切换电路31的二个输出端，即节点ND3与ND4。

开关S5以及S8同步操作，而开关S6以及S7同步操作，而且开关S5以及S8与开关S6以及S7相反操作。换句话说，当开关S5以及S8导通时，开关S6以及S7关闭，如图6A与图6B所示；当开关S5以及S8关闭时，开关S6以及S7导通，如图6C与图6D所示。

第二连接路径切换电路32接收一第二控制信号502，而开关S5、S6、S7以及S8根据第二控制信号502进行操作，而第二控制信号502可包含两个信号，用以分别控制开关S5与S8、以及开关S6与S7；或者，第二连接路径切换电路32可包含一反相器，用以产生第二控制信号502的反相信号502a，第二控制信号502用以控制开关S5与S8，而第二控制信号502的反相信号502a用以控制开关S6与S7；同样的机制也可适用于第一控制信号501，第一控制信号501用以控制开关S1与S4，而第一控制信号501的反相信号501a用以控制开关S2与S3，如图7所示。

此外，运算放大器OP₂的两个输入端的极性可根据第二控制信号502而互换，例如，在图6A与图6B中，运算放大器OP₂的第一输入端为正输入端而第二输入端为负输入端；在第图6C与图6D中，运算放大器OP₂的第一输入端为负输入端而第二输入端为正输入端。第一控制信号501的频率、第二控制信号502的频率以及与第三控制信号503的频率呈偶数倍关系，例如，第一控制信号501的频率与第二控制信号502的频率的比例为1:2或是2:1；在一较佳实施例中，第一控制信号501的频率、第二控制信号502的频率以及第三控制信号503的频率为4:2:1，如图7所示。换句话说，每次运算放大器OP₂的两个输入端的极性互换后，运算放大器OP₂的每一个输入端都会依序电连接分流电路21的电阻R_1A与R_1B，藉由周期性地进行上述操作，可有效降低分流电路20的电阻R_1A与R_1B之间的电阻值差异对参考电压V_OUT与温度相关性的影响。

图8、以及图9A与图9B，其分别为本发明的一带隙参考电压产生电路的第三实施例的示意电路图、以及本发明的一带隙参考电压产生电路的第三实施例的不同操作状态的示意电路图。

第三实施例与上述实施例不同之处在于第三实施例的连接路径切换电路33电连接于电流产生电路与参考电压产生电路41之间，而且电流产生电路所包含的运算放大器OP₂的两个输入端的极性可以互换。

连接路径切换电路33可根据第一控制信号501切换电流产生电路的两个输入端与参考电压产生电路41的两个电流输入端之间的连接路径。运算放大器OP₂可根据一第二控制信号502以互换其二输入端的极性，第二控制信号502的频率与第一控制信号501成偶数倍关系，在一较佳实施例中，第一控制信号501的频率、第二控制信号502的频率以及与第三控制信号503的频率为4:2:1。

连接路径切换电路33包含开关S9、S10、S11以及S12。开关S9以及S10的一端电连接运算放大器OP₂的第一输入端，即节点ND₆，而开关S9以及S10的另一端分别电连接双极结晶体管Q₁的射极以及电阻R₂，开关S11以及S12的一端电连接运算放大器OP₂的第二输入端，即节点ND₅，开关S11以及S12的另一端分别电连接双极结晶体管Q₁的射极以及电阻R₂。

开关S9以及S12同步操作，而开关S10以及S11同步操作，而且开关S9以及S12与开关S10以及S11相反操作。换句话说，当开关S9以及S12导通时，开关S10以及S11关闭，如图9A与图9B所示；当开关S9以及S12关闭时，开关S10以及S11导通，如图9C与图9D所示。在实际应用时，连接路径切换电路33可使用一反相器以产生第二控制信号502的反相信号，第二控制信号502用以控制开关S9与S12，而第二控制信号502的反相信号用以控制开关S10与S11。

在一较佳实施例中，第一控制信号501的频率以及第二控制信号502的频率的比例为2:1，换句话说，每次运算放大器OP₂的两个输入端的极性互换后，运算放大器OP₂的每一个输入端都会依序电连接双极结晶体管Q₁的射极以及电阻R₂，因此电阻R1A与R1B之间的电阻值差异造成的影响可周期性地施加上运算放大器OP₂的两个输入端。藉此，可有效降低分流电路21的电阻R_1A与R_1B之间的电阻值差异对参考电压V_OUT与温度相关性的影响。

虽然本发明以前述的实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的权利要求保护范围所界定者为准。