[發明專利]一種數字可調的帶隙基準電路

有效

• 申請號: 201710790805.4
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN107544600B
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 董海;文治平;王宗民;張鐵良;彭新芒;侯賀剛;管海濤;王金豪;任艷;張雷
• 申請（專利權）人: 北京時代民芯科技有限公司;北京微電子技術研究所
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

本發明公開了一種數字可調的帶隙基準電路，包括：正溫度系數電流生成電路、數字可調負溫度系數電流生成電路和數字可調電阻串電路。正溫度系數電流生成電路產生正溫度系數電流Ip，同時產生偏置電壓U1；數字可調負溫度系數電流生成電路根據偏置電壓U1生成數字可調的負溫度系數電流In，In大小由輸入第一控制信號控制；正溫度系數電流Ip和負溫度系數電流In經過加和后得到電流I，輸入給數字可調電阻串電路，輸入第二控制信號控制串聯連入的電阻值，進而控制最終的輸出電壓Vref。本發明顯著提高了帶隙基準電路輸出電壓的精確度，大大簡化了帶隙基準電路的設計復雜度，降低了帶隙基準電路的面積和功耗。

技術領域

本發明屬于數模轉換器技術領域，尤其涉及一種數字可調的帶隙基準電路。

背景技術

應用于無線通信設備和雷達等軍用設備的數模轉換器的轉換精度尤為重要，穩定的參考電壓成為制約著數模轉換器轉換精度的重要因素，高精度數模轉換器的設計復雜度越來越高。

由于制作工藝和工作環境的不同，相同設計參數的帶隙基準電路的輸出電壓也會隨之波動，這使得輸出電壓的數字可調成為必要。傳統的帶隙基準電路中往往包含運算放大器結構，大大增加了芯片的設計復雜度，同時增加了電路的不穩定因素。電路規模的增大，使得芯片的功耗和面積隨之增大，電路的設計成本也隨之變高。功耗的增加，也嚴重制約著數模轉換器芯片的應用范圍。

發明內容

本發明的技術解決問題：克服現有技術的不足，提供一種數字可調的帶隙基準電路，適用于數模轉換器，顯著提高了數模轉換器的參考電壓的精度和靈活性，進而提高數模轉換器的轉換精度，大大簡化了數模轉換器的設計復雜度，降低了數模轉換器的面積和功耗。

為了解決上述技術問題，本發明公開了一種數字可調的帶隙基準電路，包括：正溫度系數電流生成電路、數字可調負溫度系數電流生成電路和數字可調電阻串電路；

正溫度系數電流生成電路，用于產生正溫度系數電流Ip和偏置電壓U1；

數字可調負溫度系數電流生成電路，用于接收第一控制信號，根據所述偏置電壓U1和所述第一控制信號，生成數字可調的負溫度系數電流In；以及，對正溫度系數電流Ip和負溫度系數電流In進行加和處理，輸出電流I；

數字可調電阻串電路，用于接收第二控制信號，根據所述電流I和所述第二控制信號，控制串聯連入的電阻值，實現對輸出電壓Vref的控制。

在上述數字可調的帶隙基準電路中，所述正溫度系數電流生成電路，包括：PMOS管M1、PMOS管M2、NMOS管M3、NMOS管M4、NPN晶體管B1、NPN晶體管B2、NPN晶體管B3、NPN晶體管B4、電阻R1、電阻R2和電阻R3；

PMOS管M1的柵極和PMOS管M2的柵極相連，源極連接VDD，漏極連接NPN晶體管B3的集電極；

電阻R3的一端連接NMOS晶體管M4的柵極，另一端連接GND；

PMOS管M2的漏極和NMOS管M3的漏極、柵極相連，并作為偏置電壓U1的輸出；

NMOS管M3的源極和NPN晶體管B2的發射極、NMOS管M4的漏極相連，并作為正溫度系數電流Ip輸出；

NMOS管M4的源極連接GND；

電阻R1的一端連接VDD，另一端與NPN晶體管B1的集電極、基極和NPN晶體管B2的基極相連；

NPN晶體管B1的發射極和NPN晶體管B3的基極、NPN晶體管B4的基極和集電極相連；

電阻R2的一端連接NPN晶體管B3的發射極，另一端連接GND；

NPN晶體管B4的發射極連接GND。