[實用新型]用于信號放大器的二階補償帶隙基準電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720688136.5
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN206757446U
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發(fā)明（設計）人: 趙翔;陳忠志;彭卓
• 申請（專利權(quán)）人: 成都芯進電子有限公司
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙)51220
• 代理人: 郭受剛

技術領域

本實用新型涉及帶隙基準電路，具體是用于信號放大器的二階補償帶隙基準電路。

背景技術

信號放大器廣泛應用于通訊、廣播、雷達、電視、自動控制等領域，其是信號處理中的關鍵部件，作用是將信號放大，以供后端使用。高精度的信號放大器，需要精確的把微弱的信號線性放大，因此需要提供準確的電壓和電流。為了減小閉環(huán)中放大器隨機失調(diào)引入的誤差，放大器的輸入對通常使用NPN三極管，NPN三極管相比于MOS管輸入對有更小的失調(diào)，低溫下NPN三極管的電流增益下降，使低溫下VBG通路流過的電流在低溫下有所提高，產(chǎn)生二階補償效應，得到-40度到150度更準確的電壓值。然而，信號放大器的輸入對使用NPN 三極管后，受到低溫下NPN三極管電流增益下降的影響，會導致信號放大器不能實現(xiàn)全溫度范圍恒定的增益，這一定程度上影響了輸入對使用NPN三極管的信號放大器的推廣應用。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于解決輸入對使用NPN三極管的信號放大器不能實現(xiàn)全溫度范圍恒定增益的問題，提供了一種用于信號放大器的二階補償帶隙基準電路，其應用時能提供準確的電壓和電流，并能實現(xiàn)全溫度范圍恒定的增益。

本實用新型的目的主要通過以下技術方案實現(xiàn)：用于信號放大器的二階補償帶隙基準電路，包括PMOS電流鏡、VBG生成模塊、正溫度系數(shù)電壓差生成模塊、以及具有NPN三極管輸入對的放大器，所述正溫度系數(shù)電壓差生成模塊包括兩條NPN三極管串聯(lián)支路，所述 VBG生成模塊和兩條NPN三極管串聯(lián)支路均與PMOS電流鏡連接，所述放大器的兩個輸入端一一對應的連接于兩條NPN三極管串聯(lián)支路與PMOS電流鏡之間的線路上，放大器設有為其內(nèi)NPN三極管發(fā)射極鏡像供電的NMOS電流鏡，放大器的兩個輸入端為放大器中NPN 三極管基極構(gòu)成；

正溫度系數(shù)電壓差生成模塊，用于輸出PTAT電流；

PMOS電流鏡，用于將PTAT電流與放大器兩輸入端的電流疊加的電流提供給NMOS電流鏡和VBG生成模塊；

NMOS電流鏡，用于接收PMOS電流鏡提供的電流，并為放大器中NPN三極管發(fā)射極鏡像供電；

VBG生成模塊，用于接收PMOS電流鏡提供的電流，用于生成與溫度無關的電壓。本實用新型所述的PTAT電流(proportional to absolute temperature)為與絕對溫度成正比的電流。本實用新型在低溫下，放大器中NPN三極管的電流增益變小，因此輸入對的抽取的基極電流變大，流入PMOS電流鏡的電流為標準PTAT電流與三極管輸入對的基極電流相加，相加后的電流在低溫下比標準的PTAT電流大，此電流被PMOS電流鏡鏡像到VBG生成模塊，VBG 被調(diào)整成一個與溫度無關的電壓。本實用新型對放大器的輸入對供電時具體對NPN管的發(fā)射極端供電，基極端會流入一點電流，這導致的結(jié)果是集電極端的電流就會略小一點，因此本實用新型對此進行補償，目的是讓集電極端的電流是標準的PTAT電流。

進一步的，所述PMOS電流鏡包括第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管及第六PMOS管，所述第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS 管、第四PMOS管、第五PMOS管及第六PMOS管六者的柵極均與放大器的輸出端連接，六者的源極均連接電源，所述正溫度系數(shù)電壓差生成模塊的兩條NPN三極管串聯(lián)支路分別與第一PMOS管漏極、第二PMOS管漏極連接，第三PMOS管的漏極與放大器中的NMOS電流鏡連接，第四PMOS管的漏極懸空，第五PMOS管的漏極與VBG生成模塊連接，第六PMOS 管的漏極用于輸出PTAT電流與放大器兩輸入端的電流疊加的電流。

進一步的，所述正溫度系數(shù)電壓差生成模塊的兩條NPN三極管串聯(lián)支路分別為第一NPN 三極管串聯(lián)支路和第二NPN三極管串聯(lián)支路，所述第一NPN三極管串聯(lián)支路包括第一NPN 三極管和第二NPN三極管，所述第一NPN三極管和第二NPN三極管兩者的基極均與集電極連接，第一NPN三極管發(fā)射極與第二NPN三極管的集電極連接，第二NPN三極管的發(fā)射極接地，所述第一NPN三極管集電極與PMOS電流鏡，所述放大器的反相輸入端連接在PMOS 電流鏡與第一NPN三極管集電極之間的線路上；