[發明專利]一種高階溫度補償電壓基準源

有效

• 申請號: 201710148356.3
• 申請日: 2017-03-14
• 公開（公告）號: CN106909192B
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 李全;奚冬杰
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十八研究所
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 總裝工程兵科研一所專利服務中心 32002
• 代理人: 楊立秋

1.一種高階溫度補償電壓基準源，其特征是，包括正溫度系數電流偏置模塊（1）、負溫度系數電流偏置模塊（2）和基準輸出模塊（3），所述正溫度系數電流偏置模塊（1）產生的第一偏置電壓V1連接到基準輸出模塊（3）的一個輸入端；負溫度系數電流偏置模塊（2）產生的第二偏置電壓V2連接到基準輸出模塊（3）的另一個輸入端；基準輸出模塊（3）將正溫度系數電流偏置模塊（1）和負溫度系數電流偏置模塊（2）分別在自身MOS管上產生的電流進行疊加并轉換為電壓信號，并輸出基準電壓REF；

所述正溫度系數電流偏置模塊（1）包括：PMOS管MP1、PMOS管MP2、NMOS管MN1、NMOS管MN2、NMOS管MN3、NMOS管MN4、電阻R1；所述PMOS管MP1柵極接第一偏置電壓V1，源極接電源電壓V_IN，漏極接第一偏置電壓V1；PMOS管MP2柵極接第一偏置電壓V1，源極接電源電壓V_IN，漏極接NMOS管MN2漏極；NMOS管MN1柵極接NMOS管MN2的柵極，源極接NMOS管MN3漏極，漏極接第一偏置電壓V1；NMOS管MN2柵極接PMOS管MP2漏極，源極接NMOS管MN3柵極，漏極接PMOS管MP2漏極；NMOS管MN3柵極接NMOS管MN4漏極，源極接電阻R1的上端，漏極接NMOS管MN1源極；NMOS管MN4柵極接NMOS管MN3漏極，源極接地GND，漏極接NMOS管MN2源極；電阻R1上端接NMOS管MN3的源極，下端接地GND；

所述正溫度系數電流偏置模塊（1）中，PMOS管MP1、PMOS管MP2、NMOS管MN1、NMOS管MN2、NMOS管MN3、NMOS管MN4、電阻R1形成自偏置結構，產生正溫電流I_MP1，即流過PMOS管MP1的電流；電路中所有MOS管都工作在飽和區，的溫度系數會隨著溫度的升高而變大；

所述PMOS管MP1和PMOS管MP2選取相同的尺寸；所述負溫度系數電流偏置模塊（2）包括：PMOS管MP3、PMOS管MP4、運放A₁、三極管Q1、電阻R2；所述PMOS管MP3柵極接第一偏置電壓V1，源極接電源電壓V_IN，漏極接運放A₁的負向端；PMOS管MP4柵極接第二偏置電壓V2，源極接電源電壓V_IN，漏極接電阻R2上端；運放A₁正向端接電阻R2上端，負向端接PMOS管MP3漏極，輸出端接第二偏置電壓V2；三極管Q1基極和集電極接PMOS管MP3的漏極，發射極接地GND；電阻R2上端接運放A₁的正向端，下端接地GND；

所述負溫度系數電流偏置模塊（2）中的PMOS管MP3尺寸與正溫度系數電流偏置模塊（1）中的PMOS管MP1尺寸相同，由于其柵極接第一偏置電壓V1，因此PMOS管MP3按一比一的比例鏡像流過PMOS管MP1的電流I_MP1，由運放的鉗位作用可得負溫電流I_MP4，即流過PMOS管MP4的電流。

2.如權利要求1所述的高階溫度補償電壓基準源，其特征是，所述基準輸出模塊（3）包括：PMOS管MP5、PMOS管MP6、電阻R3；所述PMOS管MP5柵極接第一偏置電壓V1，源極接電源電壓V_IN，漏極接電阻R3上端；PMOS管MP6柵極接第二偏置電壓V2，其源極接電源電壓V_IN，漏極接基準電壓輸出端口；電阻R3上端接基準電壓輸出端口，下端接地GND。

3.如權利要求2所述的高階溫度補償電壓基準源，其特征是，所述基準輸出模塊（3）中，第一偏置電壓V1在PMOS管MP5上產生電流，第二偏置電壓V2在PMOS管MP6上產生電流，兩股電流在電阻R3上進行疊加，并通過電阻R3轉化為基準電壓后在基準電壓輸出端口輸出。