一种超低温度和电压系数的基准电路制造技术

本发明专利技术提供了一种超低温度和电压系数的基准电路，包括依次连接的：偏置电路、带隙核模块以及温度二阶补偿模块。本发明专利技术电路简单有效，布版图的面积小，成本低，用到的器件数少就实现了低温度系数，低电压系数，同时无启动电路，快速启动，高电源抑制比等综合方面的优点。

A reference circuit with ultra low temperature and voltage coefficient

The invention provides a reference circuit for ultra-low temperature and voltage coefficient, which comprises a bias circuit, a bandgap core module and a temperature second-order compensation module connected sequentially. The invention has the advantages of simple and effective circuit, small layout area, low cost, low temperature coefficient, low voltage coefficient, no starting circuit, fast starting, high power supply rejection ratio, etc.

【技术实现步骤摘要】
一种超低温度和电压系数的基准电路
本专利技术涉及电子电路
，具体地，涉及一种超低温度和电压系数的基准电路。
技术介绍
在当今的多数模拟IC中，都需要电压基准模块提供对整个芯片的基准电压。有各种技术可以构造基准电压，比如用耗尽MOS管和增强型MOS管组成基准电路，更为广泛的是采用带隙基准电路(Band-gapReference)，因为带隙基准电路无需特殊的工艺层次就可以实现。在有的应用中，这个基准电压的精度和温度以及电压系数这些指标都是至关重要的，比如在高精度的ADC(AnalogtoDigitalConverter,模数转换器)中。中国专利CN201310313883.7公开了一种高电源抑制、低工艺偏差带隙基准电压的专利技术，该电路包括带隙基准核心电路、预调节电路、自适应工艺调节电路，偏置电路和启动电路。该电路利用天然的带隙结构，实现了正温度系数部分和负温度部分的一阶补偿，但仍然还有的两头朝下的温度系数。中国专利CN201310301002.X公开了一种带曲率补偿的带隙基准电压源的专利技术，通过曲率补偿电路产生高阶温度特性的电流，对现有一阶温度补偿电路产生的与一阶温度无关的电流进行补偿，可以有效的提高补偿电流的精确度，减小输出基准电压的温度漂移系数。由于电路的电源电压直接作用于带隙核心结构，使得该专利技术的基准电压有较大的电压系数。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种超低温度和电压系数的基准电路。根据本专利技术提供的一种超低温度和电压系数的基准电路，包括依次连接的：偏置电路101、带隙核模块102以及温度二阶补偿模块103；所述带隙核模块102包括：PMOS管M118和PMOS管M119形成的cascode的电流源，PMOS管M119的漏极并联电阻R120和电阻R121，流经电阻R120和电阻R121的电流相等或成比例，NPN管Y122和NPN管Y123产生不同Vbe的形成的差值与绝对温度成正比，施加至电阻R124，电阻R125和电阻R126串接在NPN管Y123的发射极，得到与正温度系数电压，与负温度系数Vbe相补偿；通过一个误差运放使NPN管Y122和NPN管Y123的集电极电位相等，NPN管Y127和NPN管Y128的基极分别连接NPN管Y122和NPN管Y123的集电极，组成误差运放的输入管，NMOS管M129和NMOS管M130连接在NPN管Y127和NPN管Y128的发射极，形成误差运放的尾电流源；PMOS管M131、PMOS管M132、PMOS管M133和PMOS管M134组成cascode的电流镜，NMOS管M135、NMOS管M136、NMOS管M137和NMOS管M138组成cascode的电流镜，与源极跟随结构的PMOS管M141共同组成反馈环路；NMOS管M142的栅极连接NPN管Y122和NPN管Y123的集电极，电阻R143，电阻R144和电阻R145依次串接在NMOS管M142源极共同形成所述带隙核模块102的输出极，PMOS管M146和PMOS147连接NMOS管M142的漏极产生温度二阶补偿模块103的偏置。较佳的，所述反馈环路包括由电阻R139和电容C140组成的环路补偿。较佳的，所述偏置电路101包括：偏置电流输入端104和偏置电流输入端105，二极管接法的PMOS管M106接成产生PMOScascode的栅极偏置，PMOS管M107和PMOS管M108组成第2路偏置，产生接电源的PMOS的栅极偏置，PMOS管M109和PMOS管M110共同产生NMOS管M113的偏置，二极管接法的NMOS管M113产生NMOS管cascode的栅极偏置，PMOS管M111和PMOS管M112提供偏置电流，流入NMOS管M115和NMOS管M114，产生接地端的NMOS管的栅极偏置。较佳的，所述温度二阶补偿模块103包括：PMOS管M149、PMOS管M150、PMOS管M153和PMOS管M154组成高温补偿电流，以及PMOS管M151、PMOS管M152、PMOS管M155和PMOS管M156组成的低温补偿电流，两股分别在高温和低温的起作用的补偿电流流到电阻R126上，分别形成高温和低温温度曲线下翘的补偿。较佳的，所述带隙核模块102还包括NMOS管M157，NMOS管M157的漏极连接NMOS管M137的源极，栅极连接NPN管Y122和NPN管Y123的栅极。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术电路简单有效，布版图的面积小，成本低，用到的器件数少就实现了低温度系数，低电压系数，同时无启动电路，快速启动，高电源抑制比等综合方面的优点。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术的电路图；图2为本专利技术的电路温度系数波形图；图3为本专利技术的电路电压系数波形图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。如图1所示，本专利技术提供的一种超低温度和电压系数的基准电路，包括依次连接的：偏置电路101、带隙核模块102以及温度二阶补偿模块103，电源为117，地为116。偏置电路101包括：偏置电流输入端104和偏置电流输入端105，输入2个偏置电流I1和I2，二极管接法的PMOS管M106接成产生PMOScascode的栅极偏置，PMOS管M107和PMOS管M108组成第2路偏置，产生接电源的PMOS的栅极偏置，PMOS管M109和PMOS管M110共同产生NMOS管M113的偏置，二极管接法的NMOS管M113产生NMOS管Mcascode的栅极偏置，PMOS管M111和PMOS管M112提供偏置电流，流入NMOS管M115和NMOS管M114，产生接地端的NMOS管的栅极偏置。带隙核模块102包括：PMOS管M118和PMOS管M119形成的cascode的电流源，通过cascode的结构，减低了该电流对电源电压的敏感性，减低了电压系数。PMOS管M119的漏极并联电阻R120和电阻R121，流经电阻R120和电阻R121的电流相等或成比例，NPN管Y122和NPN管Y123的集电极分别连接电阻R120和电阻R121且基极相连接，NPN管Y122和NPN管Y1233的工作电流密度不同，以产生不同Vbe的形成的差值与绝对温度成正比，施加至电阻R124，电阻R125和电阻R126串接在NPN管Y123的发射极，得到与正温度系数电压Vbe相补偿的电压。电阻R120和电阻R121一般是相等的2个电阻R，用于产生2股相等的电流，但也可以是一个成其他比例的电阻R，所以这2个电阻R在版图上要求匹配设计。输出端148输出的Vbg是NPN管Y123的Vbe和这个正温度特性电压的和，这就实现了温度的一阶补偿。另外可以对电阻R126进行Trim修正整个带隙基准的电压输出。为了使得流过电阻R120和电阻R121的电流相等或者成比例，需要NPN管Y122和NPN管Y123的集电极的电压相等。通过一个误差本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超低温度和电压系数的基准电路，其特征在于，包括依次连接的：偏置电路(101)、带隙核模块(102)以及温度二阶补偿模块(103)；所述带隙核模块(102)包括：PMOS管M118和PMOS管M119形成的cascode的电流源，PMOS管M119的漏极并联电阻R120和电阻R121，流经电阻R120和电阻R121的电流相等或成比例，NPN管Y122和NPN管Y123的集电极分别连接电阻R120和电阻R121且基极相连接，NPN管Y122和NPN管Y123产生不同Vbe的形成的差值与绝对温度成正比，施加至电阻R124，电阻R125和电阻R126串接在NPN管Y123的发射极，得到与正温度系数电压，与负温度系数Vbe相补偿；通过一个误差运放使NPN管Y122和NPN管Y123的集电极电位相等，NPN管Y127和NPN管Y128的基极分别连接NPN管Y122和NPN管Y123的集电极，组成误差运放的输入管，NMOS管M129和NMOS管M130连接在NPN管Y127和NPN管Y128的发射极，形成误差运放的尾电流源；PMOS管M131、PMOS管M132、PMOS管M133和PMOS管M134组成cascode的电流镜，NMOS管M135、NMOS管M136、NMOS管M137和NMOS管M138组成cascode的电流镜，与源极跟随结构的PMOS管M141共同组成反馈环路；NMOS管M142的栅极连接NPN管Y122和NPN管Y123的集电极，电阻R143，电阻R144和电阻R145依次串接在NMOS管M142源极共同形成所述带隙核模块102的输出极，PMOS管M146和PMOSM147连接NMOS管M142的漏极产生温度二阶补偿模块103的偏置。...

【技术特征摘要】
1.一种超低温度和电压系数的基准电路，其特征在于，包括依次连接的：偏置电路(101)、带隙核模块(102)以及温度二阶补偿模块(103)；所述带隙核模块(102)包括：PMOS管M118和PMOS管M119形成的cascode的电流源，PMOS管M119的漏极并联电阻R120和电阻R121，流经电阻R120和电阻R121的电流相等或成比例，NPN管Y122和NPN管Y123的集电极分别连接电阻R120和电阻R121且基极相连接，NPN管Y122和NPN管Y123产生不同Vbe的形成的差值与绝对温度成正比，施加至电阻R124，电阻R125和电阻R126串接在NPN管Y123的发射极，得到与正温度系数电压，与负温度系数Vbe相补偿；通过一个误差运放使NPN管Y122和NPN管Y123的集电极电位相等，NPN管Y127和NPN管Y128的基极分别连接NPN管Y122和NPN管Y123的集电极，组成误差运放的输入管，NMOS管M129和NMOS管M130连接在NPN管Y127和NPN管Y128的发射极，形成误差运放的尾电流源；PMOS管M131、PMOS管M132、PMOS管M133和PMOS管M134组成cascode的电流镜，NMOS管M135、NMOS管M136、NMOS管M137和NMOS管M138组成cascode的电流镜，与源极跟随结构的PMOS管M141共同组成反馈环路；NMOS管M142的栅极连接NPN管Y122和NPN管Y123的集电极，电阻R143，电阻R144和电阻R145依次串接在NMOS管M142源极共同形成所述带隙核模块102的输出极，PMOS管M...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢芳，
申请(专利权)人：上海申矽凌微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31