[發明專利]一種低壓、低功耗基準電路及其校準方法

在審

• 申請號: 202010890384.4
• 申請日: 2020-08-29
• 公開（公告）號: CN111966159A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 許建超;孫添平;戴貴榮;戴慶田
• 申請（專利權）人: 深圳市愛協生科技有限公司
• 主分類號: G05F1/567
• 分類號: G05F1/567
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 宮建華

1.一種低壓、低功耗基準電路，其特征在于，包括PTAT產生電路與VCC相接，PTAT產生電路與MP2相接，MP2一端與VCC相接，另一端與VREF、電阻R2和電阻R3并聯，電阻R2與接地的BJT管Q1的基極和集電極相接，電阻R3接地。

2.如權利要求1所述的一種低壓、低功耗基準電路，其特征在于，PTAT產生電路包括電阻R1和電流鏡，對輸出節點列電流守恒方程：

求解得到：

VREF表達式乘以一個電阻分壓比因此能夠實現電壓的任意縮放，設計上，通過選擇比值，將括號內的表達式設計為零溫度系數，根據基準電壓的理論，它一定是1.2V左右；如果需要輸出0.8V基準，則可以取R3＝2R2，另外，通過R3電阻選擇不同的抽頭，可以輸出多個基準電壓。

3.如權利要求1所述的一種低壓、低功耗基準電路的校準方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：隨機選取同一批次的20顆芯片，進行編號，待測；

S2：選取第1顆芯片放入高低溫箱進行測試；

S3：溫度從-40℃逐步升高到+85℃，每5℃為一個溫度點，每個溫度點下，遍歷R2的取值設定為R2_SEL[N:0]，并記錄相應的VREF電壓值，最終的數據形成一個大的表格，列坐標是溫度點，行坐標是R2_SEL的取值，行/列坐標的交點是VREF的測試值；

S4：將該數據表繪圖，形成一簇VREF關于溫度T的曲線，參變量是R2_SEL的取值，從中找出溫度系數最小接近于0的曲線，并記錄相應的R2_SEL值；

S5：重復上面的步驟S3和S4，測完20顆芯片，記錄每顆芯片的R2_SEL值，理論上，這些R2_SEL值離散度應該較小，呈現為一個固定的偏差量；

S6：對這20顆芯片的R2_SEL值，按照去掉最大值，去掉最小值，中間值取平均的方法，得到平均的R2_SEL值，這個值作為這批芯片統一的R2_SEL配置值，固定下來；

S7：完成R2_SEL值的確定，記為R2_SEL_OPT，接下來確定R3_SEL的值；

S8：對于這20顆芯片，將R2_SEL統一配置為R2_SEL_OPT然后，對于每顆芯片，按照二分法的方式遍歷R3的取值設定為R3_SEL[M:0]，將VREF值調整到期望的值，原理上能夠保證，在調整R3的過程中，不會影響溫度系數；

S9：校準完成后，每顆芯片的R3_SEL可能都不一樣，將每顆芯片的R3_SEL校準值存入該芯片自己的NVM非易失性存儲器中；

S10：到此，完成R3_SEL值的確定；

S11：一個可選的環節：將這20顆芯片，按照前面流程校準好的R2_SEL和R3_SEL配置值寫入，復測一遍高低溫實驗，溫度從-40℃逐步升高到+85℃，每5℃為一個溫度點，并記錄相應的VREF電壓值，檢查VREF關于溫度T的曲線是否都接近于零溫度系數，并且中心值為期望的值。