一种低温漂基准源电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种低温漂基准源电路，所述低温漂基准源电路包括：带隙电压产生核心电路1、负温度系数电流产生电路2、补偿电流产生电路3、启动电路4，补偿电流产生电路3中设有分段电流选择电路5，实现了能够精确补偿带隙电压高阶特性，产生温度系数较小的基准电压的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种低温漂基准源电路
本技术涉及带隙基准源设计研究领域，具体地，涉及一种低温漂基准源电路。
技术介绍
带隙基准源是最基本的模拟电路模块，ADC/DAC、传感器接口电路、电压转换器等集成电路都需要基准源提供参考电压。集成电路要达到很好的性能和温度稳定性，基准源首先必须具备高精度和低温漂。带隙基准电压产生的原理是：两个电流密度不同的三极管基极发射极电压差(ΔVbe)与温度成正比，三极管基极发射极电压(Vbe)与温度成反比。正温度系数的ΔVbe与幅度系数的Vbe相加产生温度系数很小的电压。这种电路是对Vbe的负温度系数进行了线性的补偿，因此也称为一阶带隙基准源。但是由于Vbe的非线性，一般的带隙基准电源温度漂移依然相对较大，无法满足很多高性能集成电路的要求。综上所述，本申请技术人在实现本申请技术技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：在现有技术中，现有的带隙基准源电路存在温度漂移较大的技术问题。
技术实现思路
本技术提供了一种低温漂基准源电路，解决了现有的带隙基准源电路存在温度漂移较大的技术问题，实现了能够精确补偿带隙电压高阶特性，产生温度系数较小的基准电压的技术效果。为解决上述技术问题，本申请提供了一种低温漂基准源电路，所述低温漂基准源电路包括：带隙电压产生核心电路1、负温度系数电流产生电路2、补偿电流产生电路3、启动电路4，补偿电流产生电路3中设有分段电流选择电路5。其中，带隙电压产生核心电路1与负温度系数电流产生电路2、补偿电流产生电路3和启动电路4相连，补偿电流产生电路3与负温度系数电流产生电路2和带隙电压产生核心电路1相连；带隙电压产生核心电路1用于产生一阶带隙电压并与高阶补偿电压相加，产生温漂很小的带隙电压，带隙电压产生核心电路1同时为补偿电流产生电路3提供正温度系数电流和正温度系数参考电压；负温度系数电流产生电路2用于产生负温度系数电流，负温度系数电流产生电路2同时为补偿电流产生电路3提供负温度系数参考电压；补偿电流产生电路3用于产生补偿电流，补偿电流流经带隙电压产生核心电路1中的电阻，产生高阶补偿电压；启动电路4用于迫使电路进入正常工作状态；分段电流选择电路5用于根据不同温度选择正温度系数电流或负温度系数电流，产生V型补偿电流。其中，本申请中的电路对一阶带隙基准电压的高阶温度特性进行了补偿，利用一对正、负温度系数电流和分段电流选择电路，产生V型下抛的补偿电流，补偿带隙电压的上抛温度特性。分段电流选择电路由4个PMOS夸导管组成，结构非常简单，其产生补偿电流的思想为：通过调节正、负温度系数电压交越点和PMOS夸导管的宽长比，可以调整优化补偿电流温度曲线谷底两侧斜率和底部曲线弧度，产生与带隙电压上抛曲线很匹配的补偿曲线。其中，带隙电压产生核心电路1包括：PMOS管MP1、MP2、MP6、MP7、MP12，NMOS管MN1、MN2、MN3、MN4、MN5、MN6，三极管Q1、Q2，电阻R1、R2、R3；其中：MP1、MP2、MP3的源极与电源相连，MP1、MP2、MP3的栅极与MP6的漏极相连，MP2漏极与MP7源极相连，MP1漏极与MP6源极相连，MP7、MP6、MP12的栅极接到一起并连接到MP12的漏极以及MN6的漏极；MP12的源极与电源相连；MP1、MP2、MP3形成电流镜像电路，MP6与MP1串联，MP7与MP2串联；MN1、MN2、MN3的栅极接到一起并与MN2的漏极相连，MN2的源极接到三极管Q1的集电极，MN1的漏极接到三极管Q2的集电极；MN3的源极接到基准电压输出VREF并接到Q1和Q2的基极，以及MN5的漏极；三极管Q1的发射极接到R1的负端，三极管Q2的发射极接到R1的正端；R2的正端接到Q1的发射极与R1的负端，R3的正端与R2的负端相连，并接到温度补偿电流输出ICOMP，R3的负端接到地；MN4、MN5、MN6的源极接地，MN4、MN5、MN6的栅极接到一起并接到MN4的漏极形成镜像电流源。其中，负温度系数电流产生电路2包括：PMOS管MP5、MP8、MP9、MP13，三极管Q3、Q4，电阻R4、R5组成；其中：MP5的源极与电源相连，MP5的栅极与MP1的栅极相连；MP5的漏极与MP8的源极相连；MP8的漏极与三极管Q4的基极、三极管Q3的集电极均相连；MP8、MP9的栅极均与MP12的栅极相连；MP8与MP5串联；MP13的源极与接地，MP13的漏极与MP9的源极相连，MP13的栅极与MP9的漏极相连；三极管Q3的发射极与接地，三极管Q3的基极与三极管Q4的源极、R5的正端均连接；R5的负端与R4的正端相连，R4的负端接地。其中，补偿电流产生电路3包括：PMOS管MP4、MP14、MP10、MP11和分段电流选择电路5，其中：MP4源极与电源连接，MP4栅极接到MP1栅极，MP4漏极接到MP10源极；MP14源极与电源连接，MP14栅极与MP13栅极连接，MP14漏极与MP11源极连接；MP10、MP11栅极均与MP12栅极连接；MP10和MP11的漏极分别接到分段电流选择电路5的正温度系数电流输入端IPTAT和负温度系数电流输入端INTAT；分段电流选择电路5的正温度系数电压输入端VPTAT接到R2的正端，负温度系数电压输入端VNTAT接到R4的正端；分段电流选择电路5的补偿电流输出端ICOMP接到R3的正端。其中，启动电路包括：PMOS管MP15，NMOS管MN7、MN8；MP15源极与电源连接，MP15栅极和漏极接一起后与MN8栅极和MN7漏极均连接；MN8漏极接电源，MN8源极与MN1栅极、MN2栅极、MN3栅极均连接；MN7源极接地，MN7栅极接到MN4栅极。其中，分段电流选择电路5包括：PMOS管MP16、MP17、MP18、MP19；MP16源极和MP17源极均接到负温度系数电流源INTAT，MP18源极和MP19源极均接到正温度系数电流源IPTAT；MP16栅极和MP19栅极均接到正温度系数电压输入端VPTAT；MP17栅极和MP18栅极均接到负温度系数电压输入端VNTAT；MP16漏极和MP18漏极均接地，MP17漏极和MP19漏极均接到补偿电流输出ICOMP。其中：其中，IQ1为Q1中流过的电流，N为常数8或10或16，VbeQ1为三极管Q1的基极发射极电压差，K为波耳兹曼常数，T为绝对温度，q为电子电荷，VPTAT为正温度系数电压，Vref为一阶带隙基准电压。其中：其中，IR4、IR5、IQ4、IMP13分别为R4、R5、Q4、MP13中流过的电流，VbeQ3为三极管Q3的基极发射极电压差。其中：其中，INTAT为负温度系数电流，IPTAT正温度系数电流，IMP14为MP14流过电流，IMP1为MP1流过电流。本申请提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本申请提出了一种高阶温度补偿的基准源，利用一对正、负温度系数电流和分段电流选择电路，产生V型下抛的补偿电流，补偿带隙电压的上抛温度特性。分段电流选择电路由4个PMOS夸导管组成，结构非常简单，其产生补偿电流的思想为：通过调节正、负温度系数电压交越点和PMOS夸导管的宽长比，可以调整优化补偿电流温度曲线谷底两侧斜率和底部曲线弧度，产生与带本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温漂基准源电路，其特征在于，所述低温漂基准源电路包括：带隙电压产生核心电路1、负温度系数电流产生电路2、补偿电流产生电路3、启动电路4，补偿电流产生电路3中设有分段电流选择电路5，其中，带隙电压产生核心电路1与负温度系数电流产生电路2、补偿电流产生电路3和启动电路4均相连，补偿电流产生电路3与负温度系数电流产生电路2和带隙电压产生核心电路1均相连；带隙电压产生核心电路1用于产生一阶带隙电压并与高阶补偿电压相加，产生带隙电压，带隙电压产生核心电路1同时为补偿电流产生电路3提供正温度系数电流和正温度系数参考电压；负温度系数电流产生电路2用于产生负温度系数电流，负温度系数电流产生电路2同时为补偿电流产生电路3提供负温度系数参考电压；补偿电流产生电路3用于产生补偿电流，补偿电流流经带隙电压产生核心电路1中的电阻，产生高阶补偿电压；启动电路4用于使电路进入正常工作状态；分段电流选择电路5用于根据不同温度选择正温度系数电流或负温度系数电流，产生V型补偿电流。

【技术特征摘要】
1.一种低温漂基准源电路，其特征在于，所述低温漂基准源电路包括：带隙电压产生核心电路1、负温度系数电流产生电路2、补偿电流产生电路3、启动电路4，补偿电流产生电路3中设有分段电流选择电路5，其中，带隙电压产生核心电路1与负温度系数电流产生电路2、补偿电流产生电路3和启动电路4均相连，补偿电流产生电路3与负温度系数电流产生电路2和带隙电压产生核心电路1均相连；带隙电压产生核心电路1用于产生一阶带隙电压并与高阶补偿电压相加，产生带隙电压，带隙电压产生核心电路1同时为补偿电流产生电路3提供正温度系数电流和正温度系数参考电压；负温度系数电流产生电路2用于产生负温度系数电流，负温度系数电流产生电路2同时为补偿电流产生电路3提供负温度系数参考电压；补偿电流产生电路3用于产生补偿电流，补偿电流流经带隙电压产生核心电路1中的电阻，产生高阶补偿电压；启动电路4用于使电路进入正常工作状态；分段电流选择电路5用于根据不同温度选择正温度系数电流或负温度系数电流，产生V型补偿电流。2.根据权利要求1所述的低温漂基准源电路，其特征在于，带隙电压产生核心电路1包括：PMOS管MP1、MP2、MP6、MP7、MP12，NMOS管MN1、MN2、MN3、MN4、MN5、MN6，三极管Q1、Q2，电阻R1、R2、R3；其中：MP1、MP2、MP3的源极与电源相连，MP1、MP2、MP3的栅极与MP6的漏极相连，MP2漏极与MP7源极相连，MP1漏极与MP6源极相连，MP7、MP6、MP12的栅极接到一起并连接到MP12的漏极以及MN6的漏极；MP12的源极与电源相连；MP1栅极、MP2栅极、MP3栅极相连；MP6与MP1串联，MP7与MP2串联；MN1、MN2、MN3的栅极接到一起并与MN2的漏极相连，MN2的源极接到三极管Q1的集电极，MN1的漏极接到三极管Q2的集电极；MN3的源极接到基准电压输出VREF并接到Q1和Q2的基极，以及MN5的漏极；三极管Q1的发射极接到R1的负端，三极管Q2的发射极接到R1的正端；R2的正端接到Q1的发射极与R1的负端，R3的正端与R2的负端相连，并接到温度补偿电流输出ICOMP，R3的负端接到地；MN4、MN5、MN6的源极接地，MN4、MN5、MN6的栅极接到一起并接到MN4的漏极形成镜像电流源。3.根据权利要求2所述的低温漂基准源电路，其特征在于，负温度系数电流产生电路2包括：PMOS管MP5、MP8、MP9、MP13，三极管Q3、Q4，电阻R4、R5组成；其中：MP5的源极与电源相连，MP5的栅极与MP1的栅极相连；MP5的漏极与MP8的源极相连；MP8的漏极与三极管Q4的基极、三极管Q3的集电极均相连；MP8、MP9的栅极均与MP12的栅极相连；MP8与MP5串联；MP13的源极与接地，MP13的漏极与MP9的源极相连，MP13的栅极与MP9的漏极相连；三极管Q3的发射极与接地，三极管Q3的基极与三极管Q4的源极、R5的正端均连接；R5的负端与R4的正端相连，R4的负端接...

【专利技术属性】
技术研发人员：山永启，罗膺，王龙峰，张潭，
申请(专利权)人：四川纳杰微电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51