[發明專利]一種帶隙基準電壓源電路

在審

• 申請號: 201711418389.1
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN108227805A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 王釗
• 申請（專利權）人: 南京中感微電子有限公司
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 無錫互維知識產權代理有限公司 32236
• 代理人: 龐聰雅

本發明提供一種帶隙基準電壓源電路其包括運算放大器、第三電阻、第一節點、第二節點、采樣開關、第一電容、濾波器、開關組合電路、N個雙極型晶體管。運算放大器的第一輸入端與第二中間節點相連，其第二輸入端經第三電阻與第一節點相連，其輸出端依次經采樣開關和第一電容接地；濾波器的輸入端與采樣開關和第一電容之間的連接節點相連，濾波器的輸出端與基準電壓輸出端相連。N個雙極晶體管中的每個雙極晶體管的第一連接端均與開關組合電路相連，其第二連接端均與其自身的控制端相連并接地，開關組合電路使得每個雙極晶體管的第一連接端可選擇的與第一節點或第二節點相連。與現有技術相比，本發明可以進一步提高輸出的基準電壓的精度。

【技術領域】

本發明涉及電子電路技術領域，特別涉及一種帶隙基準電壓源電路。

【背景技術】

帶隙基準電壓源被廣泛應用于各種模擬電路中。在實際應用中，高精度的帶隙基準電壓源被親睞。請參考圖1所示，其為現有技術中的一種帶隙基準電壓源的電路示意圖，其包括電阻R1、R2、R3，雙極型晶體管PNP管Q1、Q2，以及運算放大器OP。一般設計Q1的發射極面積比Q2的發射極面積大，例如其比例為K:1，在實際設計中為了實現比較好的匹配效果，一般Q1設計為K個與Q2一樣的PNP管并聯，在一個例子中K＝4。一般電阻R1和R2的電阻值設計成一樣，并設計為R3的電阻值的M倍，則VBG＝Vbe+M.VT.lnK，其中Vbe為Q2的發射極-基極電壓，M為R1的電阻值與R3的電阻值之比，VT為熱電壓，其為正溫度系數，K為Q1與Q2的發射極面積之比。Vbe為負溫度系數，通過設計合適的M值可以實現較好的溫度補償，實現近似零溫度系數的VBG電壓值。

雖然Q1被設計成K個與Q2一樣的晶體管并聯，但Q1中的每一個晶體管與Q2之間存在失配，即當大批量生產時，芯片之間會存在差異，這些差異導致VBG不準確，而且這種差異會因封裝應力影響而變化。即使在晶圓或晶片階段，通過修調技術把VBG調節得很準確，但封裝后，由于封裝應力的影響，導致芯片之間又存在偏差。

因此，有必要提供一種改進的技術方案來進一步提高VBG的電壓精度。

【發明內容】

本發明的目的在于提供一種帶隙基準電壓源電路，其可以進一步提高輸出的基準電壓的精度，減小雙極型晶體管的失配和封裝應力的影響。

為了解決上述問題，本發明提供一種帶隙基準電壓源電路其包括運算放大器、第三電阻、第一中間節點、第二中間節點、采樣開關、第一電容、濾波器、基準電壓輸出端、開關組合電路、N個雙極型晶體管和控制電路。其中，運算放大器的第一輸入端與第二中間節點相連，運算放大器的第二輸入端經第三電阻與第一中間節點相連，運算放大器的輸出端依次經所述采樣開關和第一電容接地，所述采樣開關的控制端與控制電路相連，所述濾波器的輸入端與所述采樣開關和第一電容之間的連接節點相連，所述濾波器的輸出端與所述基準電壓輸出端相連。所述N個雙極晶體管中的每個雙極晶體管的第一連接端均與所述開關組合電路相連，其第二連接端均與其自身的控制端相連并接地，所述控制電路控制所述開關組合電路，以使得每個雙極晶體管的第一連接端可選擇的與第一中間節點或第二中間節點相連，N大于等于2。

進一步的，所述控制電路控制所述開關組合電路，在不同時間段中，使得N個雙極晶體管被逐一輪流連接到第二中間節點，其余(N-1)個雙極型晶體管的第一連接端被并聯連接至第一中間節點。在每個時間段中，若一個雙極晶體管的第一連接端被連接到第二中間節點，其余(N-1)個雙極型晶體管的第一連接端被并聯連接至第一中間節點，所述控制電路控制所述采樣開關導通，以采樣運算放大器的輸出端的電壓至第一電容上，采樣結束后，所述控制電路控制所述采樣開關關斷。

進一步的，所述開關組合電路包括N個開關組，每個開關組對應一個雙極型晶體管，所述控制電路通過控制每個開關組，以使得與該開關組對應的雙極晶體管的第一連接端可選擇的與第一中間節點或第二中間節點相連。