[發明專利]一種具有電流輸出能力的帶隙基準電壓的拓撲結構

在審

• 申請號: 201911340023.6
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN110879627A
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發明（設計）人: 程鑫;丁文波;王明偉;夏露;劉志遠;田雷;師亮
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十九研究所
• 主分類號: G05F1/567
• 分類號: G05F1/567
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 于歌

一種具有電流輸出能力的帶隙基準電壓的拓撲結構，涉及帶隙電壓輸出領域。本發明是為了解決現有帶隙基準電壓在驅動電阻或電流形式負載時，需要在帶隙基準和負載間串入緩沖器，不但結構形式復雜，而且緩沖器還會引入額外的失調和噪聲，影響帶隙基準電壓輸出精度的問題。電流鏡像電路檢測帶隙基準電壓，并將該電壓轉化為電流，反饋給具有不平衡輸入級的電流輸入放大器；正溫度系數電流產生電路產生正溫度系數電流；具有不平衡輸入級的電流輸入放大器接收反饋電流和正溫度系數電流，對兩路電流做差并放大，生成放大后的控制電壓；NMOS功率管M0根據控制電壓調整NMOS功率管M0的驅動電流，維持帶隙基準電壓穩定輸出。用于穩定帶隙基準電壓。

技術領域

本發明涉及帶隙電壓基準。屬于帶隙電壓輸出領域。

背景技術

帶隙電壓是集成電路內部所能獲得的最精確的基準電壓。帶隙基準電壓是高精度模擬集成電路中生成偏置電壓和電流的核心電路，其溫度特性，電壓精度，對電源噪聲的抑制能力影響著整體電路的性能。一般帶隙基準無電流驅動能力，當由電流流出帶隙基準時會影響帶隙基準電壓內的偏置電流進而影響到帶隙的輸出電壓。故一般帶隙電壓基準只能驅動電容形式負載。當驅動電阻或電流形式負載時，需要在帶隙基準電壓和負載間串入緩沖器。帶隙基準驅動緩沖器輸入管的柵極，故無電流流入流出帶隙基準。緩沖器具備一定的輸出能力，可為負載提供電流驅動。這種結構形式復雜，而且緩沖器還會引入額外的失調和噪聲，影響輸出的精度。

發明內容

本發明是為了解決現有帶隙基準電壓在驅動電阻或電流形式負載時，需要在帶隙基準和負載間串入緩沖器，不但結構形式復雜，而且緩沖器還會引入額外的失調和噪聲，影響帶隙基準電壓輸出精度的問題。現提供一種具有電流輸出能力的帶隙基準電壓的拓撲結構。

一種具有電流輸出能力的帶隙基準電壓的拓撲結構，所述結構包括電流鏡像電路1、具有不平衡輸入級的電流輸入放大器2、正溫度系數電流產生電路和NMOS功率管M0，

電流鏡像電路1，用于檢測帶隙基準電壓，并將該電壓轉化為電流，反饋給具有不平衡輸入級的電流輸入放大器2；

正溫度系數電流產生電路，用于產生正溫度系數電流；

具有不平衡輸入級的電流輸入放大器2，用于接收電流鏡像電路1反饋的電流，并接收正溫度系數電流，對該兩路電流做差并放大，生成放大后的控制電壓；

NMOS功率管M0，用于根據控制電壓，調整NMOS功率管M0的驅動電流，維持帶隙基準電壓穩定輸出。

優選的，電流鏡像電路1包括電阻R0和三極管Q1-Q2，

電阻R0的一端連接帶隙基準電壓輸出端，電阻R0的另一端同時連接三極管Q2的集電極、三極管Q2的基極和三極管Q1的基極，三極管Q2的發射極和三極管Q1的發射極均連接電源地，三極管Q1的集電極連接具有不平衡輸入級的電流輸入放大器2的正向輸入端。

優選的，所述正溫度系數電流產生電路包括多晶電阻R1，

三極管Q1的集電極連接具有不平衡輸入級的電流輸入放大器的正輸入端，具有不平衡輸入級的電流輸入放大器2的負向輸入端連接多晶電阻R1的一端，多晶電阻R1的另一端連接電源地。

優選的，帶隙基準電壓V_BGR為：