[發明專利]一種基于凹凸曲率補償的低溫漂帶隙基準電路

有效

• 申請號: 201910756677.0
• 申請日: 2019-08-16
• 公開（公告）號: CN110320954B
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 李澤宏;洪至超;孫河山;蔡景宜;楊耀杰;儀夢帥
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G05F1/567
• 分類號: G05F1/567;G05F1/575
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 葛啟函

一種基于凹凸曲率補償的低溫漂帶隙基準電路，其中初級基準啟動模塊和帶隙基準核心啟動模塊用于在上電時啟動初級基準模塊和帶隙基準核心模塊，并在初級基準模塊和帶隙基準核心模塊正常工作后退出；帶隙基準核心模塊通過NMOS管源隨器接法或PMOS管共源極接法與第二三極管和第三三極管構成βhelp結構，避免了基極電流引入過大誤差的問題；初級基準模塊產生一個帶驅動能力的初級基準電壓為帶隙基準核心模塊和帶隙基準核心啟動模塊供電，提高了帶隙基準的電源抑制性能，且初級基準電壓和帶隙基準核心模塊產生的一階補償帶隙電壓通過電阻分壓方式進行疊加，能夠產生一個凹凸曲率補償的低溫漂帶隙基準，溫度漂移系數為4ppm，可以很好的滿足高精度應用場合的要求。

技術領域

本發明涉及電子電路技術，具體涉及一種基于凹凸曲率補償的低溫漂帶隙基準電路。

背景技術

帶隙基準電路作為DC/DC轉換器、AC/DC轉換器、線性穩壓器、數模轉換器等電路中不可或缺的模塊，它的性能好壞決定著整個模擬電路乃至芯片的性能好壞與功能實現。在CMOS工藝中，BJT的電流放大系數β較小，在集電極電流一定的情況下，基極電流的抽取會給傳統結構的基準電路引入很大的誤差。而且一階補償后的帶隙基準電壓溫度漂移系數一般在30-50ppm，對于高精度的系統中，嚴重限制了系統的性能。

發明內容

針對上述傳統基準源中基極電流的抽取引入誤差和一階補償后的帶隙基準電壓溫度漂移系數太高導致的精度問題，本發明提出一種帶隙基準電路，采用自適應驅動電路結構的初級基準模塊，產生初級基準電壓作為本發明的帶隙基準電路的內部電源電壓，同時提供一定的驅動能力；另外初級基準模塊通過自適應驅動電路產生隨溫度變化曲線為開口向上的初級基準電壓，帶隙基準核心模塊產生一個隨溫度變化曲線為開口向下的一階補償帶隙電壓，通過第九電阻R9和第十電阻R10分壓將初級基準電壓與一階補償帶隙電壓疊加進行曲率補償，最終產生的基準電壓從第九電阻R9、第十電阻R10的連接點出輸出。帶隙基準核心模塊利用βhelp結構避免了CMOS工藝中β值過小，導致基極電流引入過大的誤差的問題；初級基準電壓和一階補償補償帶隙電壓通過電阻分壓的方式進行疊加產生一個凹凸曲率補償的低溫漂帶隙基準，滿足高精度應用場合的要求。

本發明的技術方案如下：

一種基于凹凸曲率補償的低溫漂帶隙基準電路，包括初級基準啟動模塊、初級基準模塊、帶隙基準核心模塊和帶隙基準核心啟動模塊，

所述初級基準啟動模塊用于在上電時啟動所述初級基準模塊，并在所述初級基準模塊正常工作后退出；

所述帶隙基準核心啟動模塊用于在上電時啟動所述帶隙基準核心模塊，并在所述帶隙基準核心模塊正常工作后退出；

所述初級基準模塊包括第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS 管、第五NMOS管、第六NMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六 PMOS管、第七PMOS管、第八PMOS管、第九PMOS管、第十PMOS管、第十一PMOS 管、第十二PMOS管、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第二電容和第一三極管，

第五PMOS管的柵漏短接并連接第三PMOS管、第七PMOS管、第九PMOS管和第十一PMOS管的柵極以及第六PMOS管的源極，其源極連接第三PMOS管、第七PMOS管、第九PMOS管、第十一PMOS管和第十二PMOS管的源極并連接電源電壓；

第四PMOS管的柵極連接第二NMOS管的漏極、第六PMOS管的柵極和漏極以及第八PMOS管和第十PMOS管的柵極，其源極連接第三PMOS管的漏極，其漏極連接第一NMOS 管的柵極和漏極以及第二NMOS管的柵極；

第一NMOS管的源極連接第三NMOS管和第四NMOS管的源極以及第一三極管的發射極并接地；

第二NMOS管的源極通過第二電阻后接地；