[發明專利]一種帶隙基準源

無效

• 申請號: 201110378704.9
• 申請日: 2011-11-24
• 公開（公告）號: CN102419610A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 劉揚;應峰;何德軍;周之栩;牟陟
• 申請（專利權）人: 思瑞浦（蘇州）微電子有限公司
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 陳忠輝

技術領域

本發明涉及帶隙基準源，尤其涉及一種應用上與溫度無關且低噪聲的帶隙基準源。

背景技術

隨著電子信息技術的不斷發展，各種應用功能的設備中都具有處理實現其功能的芯片。而隨著應用環境的不同，其中的芯片有可能工作在一定的溫度范圍內（工業-40~85度，軍用-55~125度），這便需要與溫度無關的基準源。此外，對于高性能模擬芯片（如精密放大器，模數轉換器等），基準源的噪聲將會影響到芯片的性能，因此基準源克服溫度干擾以及降低基準源的噪聲，對芯片在特定應用環境下的高性能發揮，具有突出的意義。

發明內容

鑒于上述現有技術存在的缺陷，本發明的目的是提出一種帶隙基準源，以滿足帶隙基準在溫度和噪聲方面的應用要求。

本發明目的的一種實現方案為：

一種帶隙基準源，其特征在于包括：一個NMOS管M_CAS、一個低噪誤差放大器A0、一個基極與集電極連接成二極管形式的PNP管Q1和Q2，以及分壓電阻Rs和Rf，其中所述PNP管Q1和Q2的發射極分別連接分壓電阻Rf的第一分壓支路和分壓電阻Rs、Rf相串聯的第二分壓支路，所述低噪誤差放大器的正輸入端接入第一分壓支路，且其負輸入端接入第二分壓支路的兩分壓電阻之間，所述NMOS管M_CAS的柵極與低噪誤差放大器A0的輸出相連，且源極與第一、第二分壓支路匯聚相接為帶隙基準源的輸出V_bg。

進一步地，所述低噪誤差放大器的結構組成包括由NPN對管Q3和Q4組成的差分對、作為尾電流源的電阻R_tail以及由PMOS管M_P3、M_P4和電阻R_L構成的源極負反饋負載電路，其中NPN對管Q3、Q4的基極分別為放大器的正、負輸入端，且NPN對管Q4的集電極為低噪誤差放大器的輸出。

進一步地，所述PNP管Q1具有負溫度系數，PNP管Q2的面積是PNP管Q1的8倍，且所通過的電流相同。

進一步地，所述NMOS管M_CAS為零閾值器件。

本發明技術方案的應用，其所具有的顯著優點體現為：該帶隙基準源具有溫度漂移小、噪聲低的特點，且可以利用標準CMOS工藝實現低成本規模制造。

附圖說明

圖1是本發明帶隙基準源的整體連接結構示意圖；

圖2是圖1所示帶隙基準源的低噪誤差放大器的連接結構示意圖。

具體實施方式

以下便結合實施例附圖，對本發明的具體實施方式作進一步的詳述，以使本發明技術方案更易于理解、掌握。

本發明為滿足帶隙基準在溫度和噪聲方面的應用要求，創新提出了一種帶隙基準源。該基準源的特別結構如圖1所示，包括一個零閾值NMOS管M_CAS、一個低噪誤差放大器A0、一個基極與集電極連接成二極管形式的PNP管Q1和Q2，以及分壓電阻Rs和Rf，其中PNP管Q1和Q2的發射極分別連接分壓電阻Rf的第一分壓支路和分壓電阻Rs、Rf相串聯的第二分壓支路，該低噪誤差放大器的正輸入端接入第一分壓支路，且其負輸入端接入第二分壓支路的兩分壓電阻之間，該NMOS管MCAS的柵極與低噪誤差放大器A0的輸出相連，且源極與第一、第二分壓支路匯聚相接為帶隙基準源的輸出V_bg。

這其中，PNP管Q1的電壓具有負溫度系數；另一方面，PNP管Q2的面積是PNP管Q1的8倍，但通過同樣的電流，則PNP管Q1和Q2的發射極的電壓差便具有了正溫度系數。在某一溫度下，輸出V_bg具有零溫度系數。

為了避免MOS管M_CAS的低頻1/f噪聲，帶隙基準源采用電阻反饋結構。再者，該帶隙基準源中采用零閾值的NMOS管M_CAS，可以增大放大器的輸出范圍，因此可以使電路工作在低電源電壓條件下。