[發明專利]一種用于帶隙基準的自動微調電路

有效

• 申請號: 201310422191.6
• 申請日: 2013-09-17
• 公開（公告）號: CN103488229A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 李澤宏;劉廣濤;曾智;吳明進
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙) 51227
• 代理人: 李順德

技術領域

本發明屬于模擬電路設計領域，涉及帶隙基準電路，特別涉一種用于帶隙基準的自動微調電路。

背景技術

目前，在各種模擬電路和數模混合電路中，廣泛采用了帶隙基準電壓（或稱為帶隙基準）作為芯片的內部基準源并產生電路所需要其他電壓源和電流源。帶隙基準電路的主要作用是產生一個與電源和工藝無關、具有確定溫度特性的直流電壓或電流。帶隙基準通常與電源無關而與溫度變化相關。通常情況下，帶隙基準是使用了具有負溫度系數的PN結正向壓降和由兩個雙極型晶體管基極-發射極電壓差值構成具有正溫度系數電壓的疊加，從而產生在特定溫度下具有一個零溫度系數的電壓基準。通常，兩個雙極型晶體管的基極-發射極電壓差ΔV_be的溫度系數為V_TlnN，N為兩個雙極型晶體管的集電極電流的比值。通常選擇N=8。V_T為熱電壓，即熱電壓是與絕對溫度成正比的。由于比絕對值大很多，為了得到零溫度系數的電壓，ΔV_be電壓比例放大后與V_be電壓疊加，比例放大通常是由電阻的比例放大實現的。在帶隙基準的設計中，通過調節接入電阻的大小來微調帶隙基準電壓，使帶隙基準電壓的溫度系數在某一個溫度點上為零。帶隙基準在實際電路中可能由于工藝誤差等原因，導致實際的帶隙基準和仿真的結果出現比較大的誤差。

發明內容

本發明所要解決的技術問題，就是提出一種用于帶隙基準的自動微調電路，通過一個復用的測試引腳，外置基準電壓，實現芯片內部帶隙基準的自動微調，并且能夠在非微調模式下，測量帶隙基準的電壓值。

本發明解決所述技術問題，采用的技術方案是，一種用于帶隙基準的自動微調電路，包括采樣網絡、第一電壓比較器、第二電壓比較器、控制電路、掃描電路、電阻微調網絡、模式控制電路，所述采樣網絡采樣帶隙基準電路的帶隙基準電壓，并輸出兩個電壓，分別接第一電壓比較器正輸入端和第二電壓比較器的負輸入端，所述第一電壓比較器負輸入端和第二電壓比較器正輸入端接模式控制電路，第一電壓比較器和第二電壓比較器的輸出接控制電路，控制電路的輸出接掃描電路的輸入，掃描電路的輸出接電阻微調網絡，電阻微調網絡接帶隙基準電路，模式控制電路接輸入輸出端，同時接帶隙基準電路的帶隙基準電壓。

進一步的，在輸入輸出端外接校正電壓時，自動微調電路處于微調校正模式，此時帶隙基準電路的輸出帶隙基準電壓經采樣網絡采樣，與外接校正電壓經第一電壓比較器和第二電壓比較器進行比較，第一電壓比較器和第二電壓比較器的輸出經控制電路和掃描電路去控制接入到帶隙基準電路的電阻微調網絡的電阻值，來調節帶隙基準的值。

進一步的，在輸入輸出端浮空，不外加校正電壓時，自動微調電路停止工作，處于測試模式，此時模式控制電路控制輸入輸出端接帶隙基準電路，輸出帶隙基準電壓。

具體的，第一電壓比較器和第二電壓比較器都是低失調高增益的運算放大器。

具體的，所述采樣網絡由電阻構成。

本發明的有益效果是，操作簡單，方便測量和調節，精度高，功耗小，可以與帶隙基準電路集成在同一芯片內。

附圖說明

圖1是本發明的電路結構示意圖；

圖2是第一電壓比較器和第二電壓比較器電路結構示意圖；

圖3是控制電路結構示意圖；

圖4是掃描電路結構示意圖；

圖5是電阻微調網絡結構示意圖；

圖6是帶隙基準電路結構示意圖；

圖7是模式控制電路結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施方式，詳細描述本發明的技術方案。

本發明的一種用于帶隙基準的自動微調電路結構如圖1所示，包括采樣網絡101、第一電壓比較器102、第二電壓比較器103、控制電路104、掃描電路105、電阻微調網絡106和107、帶隙基準電路108和模式選擇控制109。

本發明的采樣網絡使用了電阻分壓采樣的方式，但不局限于電阻分壓，也可使用其他方式，以電阻網絡為例說明，如圖1所示，該采樣網絡采樣帶隙基準電路108的輸出基準電壓，并使用R1、R2、R3和R4進行分壓，將分壓的電壓值送入第一電壓比較器102、第二電壓比較器103的正輸入端和負輸入端。電阻采樣網絡決定了帶隙基準最后的調節精度。設輸入電壓為Vin，帶隙基準電壓為V_BG，帶隙基準電壓的范圍為