一种MOS管实现二极管的高阶温度补偿带隙基准电路制造技术
A high order temperature compensated bandgap reference circuit for the realization of diode by a MOS tube
The invention requests the protection of a MOS tube to realize the high-order temperature compensation bandgap reference circuit of the diode, including the first order bandgap reference circuit, the high temperature region curvature compensation circuit, the cryogenic region temperature segmentation compensation circuit and the start-up circuit. The invention adopts the drain electrode and the substrate respectively constitute the diode forward end and reverse end of the source, drain and gate shorted PMOS tube, differential leakage substrate voltage leakage substrate voltage, drain and gate shorted PMOS tube negative temperature coefficient of the voltage source, and VCTAT two the drain and gate of the PMOS transistor shorted by the positive temperature coefficient of the voltage source VPTAT, negative temperature coefficient voltage VCTAT and the positive temperature coefficient voltage VPTAT are weighted to obtain a first-order bandgap reference voltage, the high temperature region temperature curvature compensation voltage VNL1 and low temperature region temperature compensation voltage VNL2 is introduced into the first bandgap reference circuit the bandgap reference voltage obtained, low temperature coefficient, thus obtaining a high order temperature compensation MOS tube diode bandgap reference circuit.
【技术实现步骤摘要】
一种MOS管实现二极管的高阶温度补偿带隙基准电路
本专利技术属于微电子
，具体涉及一种MOS管实现二极管的高阶温度补偿带隙基准电路。
技术介绍
带隙基准电路是现代模拟集成电路、数模混合集成电路的重要模块，其性能特性直接影响整个电路的性能，这就要求提高带隙基准电路的性能特性。图1为一种基本的CMOS带隙基准电路结构，其基本思路是利用具有负温度特性的PNP型三极管Q1发射极-基极电压VEB1与具有正温度特性的两个PNP型三极管的发射极-基极电压之差进行加权，获得零温度特性的基准电压。其中电阻R1、电阻R2以及电阻R3采用相同材料，运算放大器Aa1与运算放大器Aa2完全相同，PMOS管M1与PMOS管M2具有相同的沟道宽长比，PMOS管M4与PMOS管M3具有相同的沟道宽长比，PMOS管M5与PMOS管M2具有相同的沟道宽长比，PNP型三极管Q2发射极面积是PNP型三极管Q1发射极面积的α倍。则，图1所示带隙基准电路的输出电压VREF1为其中q是电子电荷，k是玻尔兹曼常数，T是绝对温度，VEB1是PNP型三极管Q1的发射-基极电压，R1是电阻R1的阻抗，R2是电阻...
【技术保护点】
一种MOS管实现二极管的高阶温度补偿带隙基准电路，包括一阶带隙基准电路(1)，所述一阶带隙基准电路(1)中源极与栅极短接的PMOS管的漏极构成二极管的正向端，一阶带隙基准电路(1)中漏极与与PMOS管的衬底构成二极管的反向端，其特征在于，还包括高温区域温度曲率补偿电路(2)、低温区域温度分段补偿电路(3)及启动电路(4)，其中，所述一阶带隙基准电路(1)的信号输出端分别电连接高温区域温度曲率补偿电路(2)的信号输入端、低温区域温度分段补偿电路(3)的信号输入端以及启动电路(4)的信号输入端，所述启动电路(4)的信号输出端电连接所述一阶带隙基准电路(1)的启动信号输入端，所述...
【技术特征摘要】
1.一种MOS管实现二极管的高阶温度补偿带隙基准电路，包括一阶带隙基准电路(1)，所述一阶带隙基准电路(1)中源极与栅极短接的PMOS管的漏极构成二极管的正向端，一阶带隙基准电路(1)中漏极与与PMOS管的衬底构成二极管的反向端，其特征在于，还包括高温区域温度曲率补偿电路(2)、低温区域温度分段补偿电路(3)及启动电路(4)，其中，所述一阶带隙基准电路(1)的信号输出端分别电连接高温区域温度曲率补偿电路(2)的信号输入端、低温区域温度分段补偿电路(3)的信号输入端以及启动电路(4)的信号输入端，所述启动电路(4)的信号输出端电连接所述一阶带隙基准电路(1)的启动信号输入端，所述一阶带隙基准电路(1)产生低温度系数的带隙参考电压，所述高温区域温度曲率补偿电路(2)与所述低温区域温度分段补偿电路(3)对所述一阶带隙基准电路(1)所产生的带隙参考电压进行温度补偿，所述启动电路(4)为所述一阶带隙基准电路(1)提供启动信号。2.根据权利要求1所述的MOS管实现二极管的高阶温度补偿带隙基准电路，其特征在于，所述一阶带隙基准电路(1)采用源极、漏极与栅极短接的PMOS管来组成二极管，将源极、漏极与栅极短接的PMOS管的漏-衬底电压产生的负温度系数电压VCTAT，与源极、漏极与栅极短接的两个PMOS管的漏-衬底电压之差产生的正温度系数电压VPTAT加权获得一阶带隙基准电压。3.根据权利要求2所述的MOS管实现二极管的高阶温度补偿带隙基准电路，其特征在于，所述一阶带隙基准电路(1)包括：PMOS管M1、PMOS管M2、PMOS管M3、PMOS管M4、PMOS管M5、PMOS管M6、PMOS管M7、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、误差放大器A1以及误差放大器A2，在所述一阶带隙基准电路(1)中，PMOS管M3的源极分别与PMOS管M4的源极、PMOS管M5的源极、PMOS管M6的源极、PMOS管M7的源极以及外部电源VDD相连，PMOS管M3的漏极分别与误差放大器A1的正向输入端以及电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端分别与PMOS管M1的栅极、PMOS管M1的源极以及PMOS管M1的漏极相连，PMOS管M1的衬底分别与PMOS管M2的衬底以及外部地线GND相连，PMOS管M3的栅极分别与误差放大器A1的输出端、PMOS管M4的栅极、PMOS管M6的栅极、PMOS管M8的栅极、PMOS管M13的栅极以及NMOS管Ms4的漏极相连，PMOS管M4的漏极分别与误差放大器A1的反向输入端、误差放大器A2的反向输入端、PMOS管M2的栅极、PMOS管M2的漏极以及PMOS管M2的源极相连，PMOS管M5的漏极分别与误差放大器A2的正向输入端以及电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端与外部地线GND相连，PMOS管M5的栅极分别与误差放大器A2的输出端、PMOS管M7的栅极、PMOS管M12的栅极以及NMOS管Ms5的漏极相连，PMOS管M6的漏极分别与PMOS管M7的漏极、带隙基准输出端VREF、NMOS管Ms3的栅极以及电阻R3的一端相连，电阻R3的另一端分别与PMOS管M11的漏极、PMOS管M15的漏极以及电阻R4的一端相连，电阻R4的另一端与外部地线GND相连。4.根据权利要求3所述的MOS管实现二极管的高阶温度补偿带隙基准电路，其特征在于，所述一阶带隙基准电路(1)中源极、漏极与栅极短接的PMOS管M1的漏极与衬底分别构成二极管的正向端与反向端，源极、漏极与栅极短接的PMOS管M2的漏极与衬底分别构成二极管的正向端与反向端，PMOS管M1与PMOS管M2具有相同的沟道长度，PMOS管M1的沟道宽度是PMOS管M2的N倍，PMOS管M3与PMOS管M4具有相同的沟道宽长比，PMOS管M6与PMOS管M3具有相同的沟道宽长，PMOS管M6的漏极电流在电阻R3与电阻R4上产生电压VPTAT为式中，R1、R3与R4分别为电阻R1、电阻R3与电阻R4的阻值，q是电子电荷，k是玻尔兹曼常数，T是绝对温度。所有电阻采用相...
【专利技术属性】
技术研发人员：周前能，徐海峰，李红娟，关晶晶，程飞鸿，郭涛，林金朝，李国权，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50
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