[發明專利]帶隙基準電路

有效

• 申請號: 201110370506.8
• 申請日: 2011-11-21
• 公開（公告）號: CN103123512A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發明（設計）人: 萬美琳
• 申請（專利權）人: 聯芯科技有限公司
• 主分類號: G05F1/567
• 分類號: G05F1/567
• 代理公司: 上海晨皓知識產權代理事務所(普通合伙) 31260
• 代理人: 盧剛

技術領域

本發明涉及電子電路，特別涉及帶隙基準電路。

背景技術

傳統的帶隙基準電路很難達到小于1ppm/℃的溫度系數，而且它們對工藝變化很敏感。電源抑制特性也是傳統帶隙基準電路的瓶頸，電源抑制比高的帶隙基準電路很難獲得低的溫度系數；而一些溫度系數小的電路，電源抑制比又不高。

圖1是傳統的一種帶隙基準電路，在如圖1所示的電路中，存在以下問題：

(1)輸出基準電壓隨工藝變化較大。由于M1、M2管構成的有源電流鏡偏置電路不能完全鉗制V_R3＝V_BE1，尤其是工藝角發生變化時，V_R3偏離V_BE1的程度也會發生變化，造成輸出電壓值、溫度系數隨工藝角改變發生大的變化。如圖2所示的仿真結果顯示不同工藝角下，輸出電壓的變化高達2mV。

(2)存在溫度補償方式的缺陷，不能獲得更低的溫度系數：它利用了兩個工作在不同電流密度下的pnp管之間ΔV_BE含有TlnT項，來補償V_BE的溫度高階項，但是這種補償方式不適合高溫情況的溫度補償。它的溫度補償原理如下：

在圖1中，pnp三級管Q₁、Q₂、Q₃、Q₄的基極-射極電壓為：

VBE_Qx=VG0(1-TT0)+VBE0_QxTT0-(γ-αx)kTqln(TT0)---(1)]]>

式中x對應1、2、3、4，由于Q1、Q2、Q4的射極電流完全相等，因此有α₁＝α₂＝α₄。

由于運算放大器OP1工作在深度負反饋狀態，鉗制A點電壓等于B點電壓，使得流經電阻R₂的電流為：

I_P＝(V_{BE_Q1}+V_{BE_Q2}-V_{BE_Q3}-V_{BE_Q4})/R₂????????????????(2)

將式(1)帶入式(2)得：