一种采用失调自校正运放的带隙基准电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种采用失调自校正运放的带隙基准电路，包括电源、双管基准电压源模块、差分放大模块、时钟信号模块、失调控制模块、失调校正模块；该电路能自动判断差分放大电路输入失调电压的大小，并在差分放大模块中引入失调负载进行抵消，使差分放大电路的失调校正至最小，实现最优的差分放大电路放大性能，提高带隙基准输出电压的精度和稳定性。解决因电路设计偏差或集成电路制造工艺等引起的失调电压的问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及集成电路领域，特别涉及一种采用失调自校正运放的带隙基准电路。
技术介绍
运放电路的失调一般来说指其输入失调电压，其定义为使运算放大器电路输出端为0时，所需加在两输入端之间的补偿电压。输入失调电压实际上反映了运算放大器内部电路的对称性，对称性越好，则输入失调电压越小。输入失调电压与集成电路的制造工艺，包括硅材料自身的缺陷、芯片版图的布局、生产工艺的偏差、封装打线的应力等方面存在一定的相关性。运放电路失调的存在对于信号处理系统来说，电路的输出总会叠加我们不期望的误差，尤其对采用运放的带隙基准结构来说，更是降低了基准输出电压的精度和稳定性。有鉴于此，本专利技术人专门设计了一种采用失调自校正运放的带隙基准电路，本案由此产生。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种采用失调自校正运放的带隙基准电路，该电路能自动判断差分放大电路输入失调电压的大小，并在差分放大模块中引入失调负载进行抵消，使差分放大电路的失调校正至最小，实现最优的差分放大电路放大性能，提高带隙基准输出电压的精度和稳定性。解决因电路设计偏差或集成电路制造工艺等引起的失调电压的问题。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种采用失调自校正运放的带隙基准电路，包括电源、双管基准电压源模块、差分放大模块、时钟信号模块、失调控制模块、失调校正模块；所述电源，与所述差分放大模块、双管基准电压源模块相连，用于供电；所述双管基准电压源模块，与所述差分放大模块相连，用于输出带隙基准电压；所述差分放大模块，与所述失调控制模块、双管基准电压源模块和外部输入对信号端口相连，用于对信号进行运算放大，产生差分放大信号，并传送至所述失调控制模块和反馈至所述双管基准电压源模块；所述时钟信号模块，与所述失调控制模块相连，用于对所述失调控制模块提供时钟控制信号；所述失调控制模块，与所述失调校正模块和差分放大模块相连，用于进行失调电压的判断处理，产生失调控制信号和失调电压调整信号，并将失调控制信号反馈至所述差分放大模块；将失调电压调整信号传送至所述失调校正模块；所述失调校正模块，与所述差分放大模块相连，用于对所述失调电压调整信号进行有源负载调整，产生有源负载调整信号，并传送至所述差分放大模块，对运放的失调电压进行消除。优选地，所述差分放大模块包括第三开关控制单元、偏置电压单元、第一开关控制单元、第一级差分放大单元、第二开关控制单元、第二共源级放大单元；所述第三开关控制单元，与所述双管基准电压源模块、第一级差分放大单元和所述失调控制模块相连，通过所述失调控制模块控制所述带隙基准电压信号的通断，并将所述带隙基准电压信号传送至所述第一级差分放大单元；所述偏置电压单元，与所述电源和第一开关控制单元相连，用于提供失调校正时的偏置电压信号，并传送至所述第一开关控制单元；所述第一开关控制单元，与所述第一级差分放大单元和所述失调控制模块相连，通过所述失调控制模块控制所述偏置电压信号的通断，并将偏置电压信号传送至所述第一级差分放大单元；所述第一级差分放大单元，与所述第二开关控制单元、所述失调校正单元和外部输入对信号端口相连，用于对所述带隙基准电压信号、失调电压信号和有源负载调整信号进行差分放大，产生第一级差分放大信号，并传送至所述第二开关控制单元；所述第二开关控制单元，与所述第二共源级放大单元和所述失调控制模块相连，用于控制第一级差分放大信号的通断，并将第一级差分放大信号传送至所述第二共源级放大单元；所述第二共源级放大单元，与所述失调控制单元相连，用于对所述第一级差分放大信号进行共源级放大，产生失调电压的差分放大信号，并传送至所述失调控制单元。优选地，所述第二开关控制单元和所述第二共源级放大单元的连接处设有补偿电容单元。优选地，所述第一开关控制单元包括两组控制开关。优选地，所述第二开关控制单元包括两组控制开关。优选地，所述第三开关控制单元包括两组控制开关。优选地，所述第一级差分放大单元包括电流源、差分输入对管、有源负载对管；所述电流源，与所述电源和所述差分输入对管相连，为所述差分对管提供尾电流；所述差分输入对管，分别与所述第一开关控制单元的两组控制开关和所述有源负载对管相连，通过两组控制开关控制差分输入信号，并传输至所述有源负载对管；所述有源负载对管，与所述失调校正模块相连，通过对所述差分信号接入所述有源负载调整信号，对运放的失调电压进行消除。优选地，所述失调校正模块包括六组失调校正有源负载单元；所述六组失调校正有源负载单元一一并联，与所述失调控制模块和所述有源负载对管的相连，通过所述失调电压调整信号调整所述六组失调校正有源负载单元的步进幅度，并传输至所述有源负载对管。优选地，所述六组失调校正有源负载单元的调整步进幅度为1：2：4：8：16：32。本技术的有益效果是：本技术提供的一种采用失调自校正运放的带隙基准电路，该电路能自动判断差分放大电路输入失调电压的大小，并在差分放大模块中引入失调负载进行抵消，使差分放大电路的失调校正至最小，实现最优的差分放大电路放大性能，提高带隙基准输出电压的精度和稳定性。解决因电路设计偏差或集成电路制造工艺等引起的失调电压的问题。附图说明图1是本技术的系统框图；图2是本技术差分放大模块的简化示意图；图3是本技术差分放大模块的实施方式示意图；图4是本技术失调校正单元的实施方式示意图。具体实施方式如图1所示，一种采用失调自校正运放的带隙基准电路，包括电源、双管基准电压源模块、差分放大模块、时钟信号模块、失调控制模块、失调校正模块；电源，与差分放大模块、双管基准电压源模块相连，用于供电；双管基准电压源模块，与差分放大模块相连，用于输出带隙基准电压；差分放大模块，与失调控制模块、双管基准电压源模块和外部输入对信号端口(IN+、IN-)相连，用于对信号进行运算放大，产生差分放大信号，并传送至失调控制模块和反馈至双管基准电压源模块；时钟信号模块，与失调控制模块相连，用于对失调控制模块提供时钟控制信号；失调控制模块，与失调校正模块和差分放大模块相连，用于进行失调电压的判断处理，产生失调控制信号(SW1和SW2)和失调电压调整信号(OStrim1～OStrim6)，并将失调控制信号(SW1和SW2)反馈至差分放大模块；将失调电压调整信号(OStrim1～OStrim6)传送至失调校正模块；失调校正模块，与差分放大模块相连，用于对失调电压调整信号(OStrim1～OStrim6)进行有源负载调整，产生有源负载调整信号(OutA和OutB)，并传送至差分放大模块，对运放的失调电压进行消除。本实施例提供的一种采用失调自校正运放的带隙基准电路，该电路能自动判断差分放大电路输入失调电压的大小，并在差分放大模块中引入失调负载进行抵消，使差分放大电路的失调校正至最小，实现最优的差分放大电路放大性能，提高带隙基准输出电压的精度和稳定性。解决因电路设计偏差或集成电路制造工艺等引起的失调电压的问题。如图2所示，差分放大模块包括第三开关控制单元、偏置电压单元、第一开关控制单元、第一级差分放大单元、第二开关控制单元、第二共源级放大单元；第三开关控制单元，与双管基准电压源模块、第一级差分放大单元和失调控制模块相连，通过失调控制模块控制带隙基准电压信号的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用失调自校正运放的带隙基准电路，其特征在于：包括电源、双管基准电压源模块、差分放大模块、时钟信号模块、失调控制模块、失调校正模块；所述电源，与所述差分放大模块、双管基准电压源模块相连，用于供电；所述双管基准电压源模块，与所述差分放大模块相连，用于输出带隙基准电压；所述差分放大模块，与所述失调控制模块、双管基准电压源模块和外部输入对信号端口相连，用于对信号进行运算放大，产生差分放大信号，并传送至所述失调控制模块和反馈至所述双管基准电压源模块；所述时钟信号模块，与所述失调控制模块相连，用于对所述失调控制模块提供时钟控制信号；所述失调控制模块，与所述失调校正模块和差分放大模块相连，用于进行失调电压的判断处理，产生失调控制信号和失调电压调整信号，并将失调控制信号反馈至所述差分放大模块；将失调电压调整信号传送至所述失调校正模块；所述失调校正模块，与所述差分放大模块相连，用于对所述失调电压调整信号进行有源负载调整，产生有源负载调整信号，并传送至所述差分放大模块，对运放的失调电压进行消除。

【技术特征摘要】
1.一种采用失调自校正运放的带隙基准电路，其特征在于：包括电源、双管基准电压源模块、差分放大模块、时钟信号模块、失调控制模块、失调校正模块；所述电源，与所述差分放大模块、双管基准电压源模块相连，用于供电；所述双管基准电压源模块，与所述差分放大模块相连，用于输出带隙基准电压；所述差分放大模块，与所述失调控制模块、双管基准电压源模块和外部输入对信号端口相连，用于对信号进行运算放大，产生差分放大信号，并传送至所述失调控制模块和反馈至所述双管基准电压源模块；所述时钟信号模块，与所述失调控制模块相连，用于对所述失调控制模块提供时钟控制信号；所述失调控制模块，与所述失调校正模块和差分放大模块相连，用于进行失调电压的判断处理，产生失调控制信号和失调电压调整信号，并将失调控制信号反馈至所述差分放大模块；将失调电压调整信号传送至所述失调校正模块；所述失调校正模块，与所述差分放大模块相连，用于对所述失调电压调整信号进行有源负载调整，产生有源负载调整信号，并传送至所述差分放大模块，对运放的失调电压进行消除。2.根据权利要求1所述的一种采用失调自校正运放的带隙基准电路，其特征在于：所述差分放大模块包括第三开关控制单元、偏置电压单元、第一开关控制单元、第一级差分放大单元、第二开关控制单元、第二共源级放大单元；所述第三开关控制单元，与所述双管基准电压源模块、第一级差分放大单元和所述失调控制模块相连，通过所述失调控制模块控制所述带隙基准电压信号的通断，并将所述带隙基准电压信号传送至所述第一级差分放大单元；所述偏置电压单元，与所述电源和第一开关控制单元相连，用于提供失调校正时的偏置电压信号，并传送至所述第一开关控制单元；所述第一开关控制单元，与所述第一级差分放大单元和所述失调控制模块相连，通过所述失调控制模块控制所述偏置电压信号的通断，并将偏置电压信号传送至所述第一级差分放大单元；所述第一级差分放大单元，与所述第二开关控制单元、所述失调校正单元和外部输入对信号端口相连，用于对所述带隙基准电压信号、失调电压信号和有源负载调整信号进行差分放大，...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜帆，陈利，刘玉山，
申请(专利权)人：厦门安斯通微电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35