一种带开关电容滤波器的斩波带隙基准设备制造技术

一种带开关电容滤波器的斩波带隙基准设备，包括斩波带隙基准装置，其输出端连接开关电容滤波器的输入端，开关电容滤波器的输出端连接RC滤波器的输入端，RC滤波器的输出端设置有基准电压输出口。所述斩波带隙基准装置内设置有采用至少三个电阻串联构成的输出电压调节组件。所述设备还设置有双相交叠时钟装置，所述双相交叠时钟装置的输入端设置有外部时钟输入口，所述双相交叠时钟装置设有至少两个时钟信号输出端。电压调节组件由单一电阻变至多个电阻串联，使得最终的输出电压由固定变成可调，通过滤波消除失调电压对基准电压的影响，斩波运放将低频1/f噪声搬移到时钟频率，滤波后同样大大减小了1/f噪声的影响，提高基准电压的稳定性和精确性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种带开关电容滤波器的斩波带隙基准设备，包括斩波带隙基准装置，其输出端连接开关电容滤波器的输入端，开关电容滤波器的输出端连接RC滤波器的输入端，RC滤波器的输出端设置有基准电压输出口。所述斩波带隙基准装置内设置有采用至少三个电阻串联构成的输出电压调节组件。所述设备还设置有双相交叠时钟装置，所述双相交叠时钟装置的输入端设置有外部时钟输入口，所述双相交叠时钟装置设有至少两个时钟信号输出端。电压调节组件由单一电阻变至多个电阻串联，使得最终的输出电压由固定变成可调，通过滤波消除失调电压对基准电压的影响，斩波运放将低频1/f噪声搬移到时钟频率，滤波后同样大大减小了1/f噪声的影响，提高基准电压的稳定性和精确性。【专利说明】一种带开关电容滤波器的斩波带隙基准设备
本技术属于带隙基准电路领域，尤其涉及一种带开关电容滤波器的斩波带隙基准设备。
技术介绍
现有技术中的典型带隙基准电路如图1所示，原理为:其由电阻、晶体管、MOS管和运算放大器组成，其中，Rl、R2表示电阻；M1、M2 —般为两个相同尺寸的PMOS管；A1表示运算放大器；Q1、Q2表示pnp晶体管，其中Q2 —般是由η个并列的晶体管单元组成，Ql 一般是一个晶体管单元。该带隙基准电路正常工作时，放大器Al使其输入两端:Χ、Υ结点，稳定在近似相等电压。其中，Vout表不最后输出的基准电压。由于MOS管Ml、M2尺寸相同，电流I1、12大小相等，Rl两端电压大小为VBEl-VBE2=VTlnn，从而得到电流Il=I2=VTlnn/Rl，因此输出的基准电压 Vout=VBE2+VTlnn(Rl+R2)/Rl=VBE2+(VTlnn) (1+R2/R1)。因为在室温下 dVBE/dT ^ -1.5mV/°C，dVT/dT ^ 0.087mV/°C，为了得到零温度系数，必须使(1+R2/R1)Inn ^ 17.2。但是，现有的基准电路存在诸多的问题，例如，在图1中，运放的输入失调电压会使输出的基准电压产生一定的误差。假设运放的失调电压为Vos，则这种影响可被量化为 VBEl-Vos ^ VBE2+R1 □ 12，此时 Vout=VBE2+(VBEl-VBE2_Vos) (R1+R2)/R1=VBE2+(VTlnn-Vos) (1+R2/R1)，显然，失调电压被放大了 1+R2/R1倍。更重要的是失调电压本身随温度变化，从而增大了输出电压的温度系数，使得基准电压不稳定。通过以上分析，可以看出运放的噪声直接出现在输出端，同时由于基准电路工作在直流电平，而低频I/f噪声相对于高频热噪声而言特别大，因此运放的Ι/f噪声会显著降低基准电路的噪声性能，限制了电路的低噪声应用。并且不同的工艺环境下器件的尺寸、参数存在较大的差别，因此实际上很难得到一个室温下零温度系数的基准电压，零温度系数点甚至可能远远偏离室温，由于不对称性，运放会受输入失调电压的影响，失调表示运放输入为零而其输出电压不为零，从而影响基准电压的稳定性和准确性。
技术实现思路
为解决上述问题，提出一种带开关电容滤波器的斩波带隙基准设备，技术方案如下。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。提供一种带开关电容滤波器的斩波带隙基准设备，所述设备包括斩波带隙基准装置，所述斩波带隙基准装置的输出端连接开关电容滤波器的输入端，所述开关电容滤波器的输出端连接RC滤波器的输入端，所述RC滤波器的输出端设置有基准电压输出口 ；所述斩波带隙基准装置内设置有输出电压调节组件，所述的电压调节组件采用至少三个电阻串联构成；所述设备还包括用于控制所述斩波带隙基准装置和所述开关电容滤波器的双相交叠时钟装置；所述双相交叠时钟装置的输入端设置有外部时钟输入口，所述双相交叠时钟装置设有至少两个时钟信号输出端，所述时钟信号输出端包括主时钟信号输出端与副时钟信号输出端；所述主时钟信号输出端输出一对相位落后的时钟信号至斩波带隙基准装置，控制所述斩波带隙基准装置；所述副时钟信号输出端输出一对相位超前的时钟信号至开关电容滤波器，控制所述开关电容滤波器。所述斩波带隙基准装置的通路上连接有运算放大器，所述运算放大器的输入端、输出端均与斩波开关相连，所述运算放大器的输入两端节点与MOS管栅极相连。进一步的，所述的开关电容滤波器包括有输入端，所述输入端上并联有两组开关装置，所述的开关装置由至少两个开关组件串联构成，所述的开关组件之间连接有电容组件。进一步的，所述的双相交叠时钟装置设有通讯端口，所述的通讯端口上连接有用于实现输出信号在电源地之间周期性的翻转的传输组件，所述传输组件的连通与断开由所述时钟信号控制。再进一步的，所述通讯端口包括外部输入时钟端口、反向处理输入端口、电源电压端口和接地电压端口。有益效果:电压调节组件由单一电阻变至多个电阻串联，使得最终的输出电压由固定变成可调，从而可以选择不同的输出电压，通过滤波减少失调电压对基准电压的影响，斩波运放将低频Ι/f噪声搬移到时钟频率，滤波后同样大大减小了 Ι/f噪声的影响，降低了外界环境变化对基准电压的影响，从而提闻基准电压的稳定性和精确性。为了上述以及相关的目的，一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。【专利附图】【附图说明】下面结合附图对本技术方案做进一步的描述。图1是现有技术中常见的带隙基准电路的原理图；图2是带开关电容滤波器的斩波带隙基准设备示意图；图3是斩波带隙基准装置的电路示意图；图4是开关电容滤波器的电路示意图；图5是双相交叠时钟装置的电路示意图；图6是RC滤波器的电路示意图。图中各附图标记的含义如下:I为斩波带隙基准装置，2为开关电容滤波器，3为RC滤波器，4为双相交叠时钟装置。【具体实施方式】以下描述和附图充分地示出本技术的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本技术的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本技术的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“技术”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的技术，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个技术或技术构思。如图2?6所示，带开关电容滤波器的斩波带隙基准设备，其包括斩波带隙基准装置1，该斩波带隙基准装置I的输出端Vrat3连接开关电容滤波器2的输入端，所述开关电容滤波器2的输出端连接RC滤波器3的输入端，同时，RC滤波器3的输出端设置有基准电压输出口，所述斩波带隙基准装置I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带开关电容滤波器的斩波带隙基准设备，其特征在于，所述设备包括，斩波带隙基准装置，所述斩波带隙基准装置的输出端连接开关电容滤波器的输入端，所述开关电容滤波器的输出端连接RC滤波器的输入端，所述RC滤波器的输出端设置有基准电压输出口；所述斩波带隙基准装置内设置有输出电压调节组件，所述的电压调节组件采用至少三个电阻串联构成；所述设备还包括用于控制所述斩波带隙基准装置和所述开关电容滤波器的双相交叠时钟装置；所述双相交叠时钟装置的输入端设置有外部时钟输入口，所述双相交叠时钟装置设有至少两个时钟信号输出端，所述时钟信号输出端包括主时钟信号输出端与副时钟信号输出端；所述主时钟信号输出端输出一对相位落后的时钟信号至斩波带隙基准装置，控制所述斩波带隙基准装置；所述副时钟信号输出端输出一对相位超前的时钟信号至开关电容滤波器，控制所述开关电容滤波器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄实，敖海，敖钢，
申请(专利权)人：苏州芯动科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32