[發(fā)明專利]高階溫度補(bǔ)償帶隙基準(zhǔn)電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610331692.7
• 申請(qǐng)日: 2016-05-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105807838B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周前能;徐蘭;龐宇;林金朝;李紅娟;李國(guó)權(quán);李章勇;王偉;冉鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): G05F1/567
• 分類號(hào): G05F1/567
• 代理公司: 重慶為信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)50216
• 代理人: 余錦曦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高階溫度補(bǔ)償帶隙基準(zhǔn)電路。

背景技術(shù)

帶隙基準(zhǔn)電路是許多模擬及數(shù)模混合電路系統(tǒng)的基本模塊，其為模擬及數(shù)模混合電路系統(tǒng)提供穩(wěn)定的參考電壓，其性能特性直接影響模擬及數(shù)模混合電路系統(tǒng)的性能特性。

圖1給出了一種傳統(tǒng)的一階帶隙基準(zhǔn)，電阻R2與R3完全一樣，NMOS晶體管M1與M2具有相同的寬長(zhǎng)比，PNP型三極管Q2的發(fā)射極面積是PNP型三極管Q1的發(fā)射極面積的α倍。PNP型三極管Q1的發(fā)射極-基極電壓V_EB1隨著溫度增加而降低，電阻R2的兩端電壓其中k是玻耳茲曼常數(shù)，T是絕對(duì)溫度，q是電子電荷,R₁為電阻R1的阻值，R₂為電阻R2的阻值。根據(jù)疊加原理，圖1所示的帶隙基準(zhǔn)電路輸出端VREF的電壓式中，V_EB1具有負(fù)溫度系數(shù)，具有正溫度系數(shù)，因而合理調(diào)整α、R₁及R₂的大小，在一定溫度范圍內(nèi)可以得到零溫度系數(shù)的帶隙基準(zhǔn)參考電壓V_REF。

然而，由于PNP型三極管發(fā)射極-基極電壓V_EB的溫度非線性使得一階帶隙基準(zhǔn)參考電壓具有較高的溫度系數(shù)，從而制約了一階帶隙基準(zhǔn)電路在高精度系統(tǒng)中的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)通過(guò)提供一種高階溫度補(bǔ)償帶隙基準(zhǔn)電路，能夠大大降低帶隙基準(zhǔn)電路輸出電壓的溫度系數(shù)。

本申請(qǐng)采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種高階溫度補(bǔ)償帶隙基準(zhǔn)電路，包括啟動(dòng)電路、雙極型帶隙基準(zhǔn)電路、分段線性溫度補(bǔ)償電路以及ΔV_GS溫度補(bǔ)償電路，其中，所述啟動(dòng)電路的啟動(dòng)信號(hào)輸出端分別連接所述雙極型帶隙基準(zhǔn)電路的啟動(dòng)信號(hào)輸入端以及ΔV_GS溫度補(bǔ)償電路的啟動(dòng)信號(hào)輸入端，所述雙極型帶隙基準(zhǔn)電路的信號(hào)輸出端分別連接所述啟動(dòng)電路的電壓信號(hào)輸入端以及所述分段線性溫度補(bǔ)償電路的信號(hào)輸入端，所述啟動(dòng)電路使得帶隙基準(zhǔn)電路正常工作，所述雙極型帶隙基準(zhǔn)電路產(chǎn)生低溫度系數(shù)的帶隙參考電壓，所述分段線性溫度補(bǔ)償電路產(chǎn)生溫度分段線性補(bǔ)償電壓，所述ΔV_GS溫度補(bǔ)償電路產(chǎn)生ΔV_GS溫度補(bǔ)償電壓，所述分段線性溫度補(bǔ)償電路以及ΔV_GS溫度補(bǔ)償電路對(duì)所述雙極型帶隙基準(zhǔn)電路進(jìn)行溫度補(bǔ)償，即將所述分段線性溫度補(bǔ)償電路產(chǎn)生的溫度分段線性補(bǔ)償電壓和所述ΔV_GS溫度補(bǔ)償電路產(chǎn)生的ΔV_GS溫度補(bǔ)償電壓加入到所述雙極型帶隙基準(zhǔn)電路產(chǎn)生的低溫度系數(shù)帶隙參考電壓中。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述啟動(dòng)電路包括：PMOS管MS1、PMOS管MS2、NMOS管MS3、NMOS管MS4、NMOS管MS5以及NMOS管MS6，所述雙極型帶隙基準(zhǔn)電路包括：PMOS管M1、PMOS管M2、PMOS管M3、PMOS管M4、PMOS管M5、誤差放大器A1、誤差放大器A2、PNP型三極管Q1、PNP型三極管Q2、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4以及電阻R5，所述分段線性溫度補(bǔ)償電路包括：PMOS管M6、PMOS管M9、PMOS管M10、PMOS管M11、PMOS管M13、PMOS管M14、PMOS管M15、NMOS管M7、NMOS管M8以及NMOS管M12，所述ΔV_GS溫度補(bǔ)償電路包括：PMOS管M16、PMOS管M17、PMOS管M18、NMOS管M19、NMOS管M20、誤差放大器A3、電阻R6以及電阻R7；

其中，在所述啟動(dòng)電路中PMOS管MS1的源極與外部電源VDD相連，PMOS管MS1的柵極與PMOS管MS1的漏極以及PMOS管MS2的源極相連，PMOS管MS2的柵極與PMOS管MS2的漏極、NMOS管MS3的漏極、NMOS管MS4的柵極、NMOS管MS5的柵極以及NMOS管MS6的柵極相連，NMOS管MS3的源極與NMOS管MS4的源極、NMOS管MS5的源極、NMOS管MS6的源極以及外部地線GND相連；