一种无运放高阶低温漂带隙基准电路制造技术

公开了一种无运放高阶低温漂带隙基准电路，包括启动电路、偏置电路、正温度系数电路、负温度系数电路、正温度系数补偿电路、负温度系数补偿电路，该无运放高阶低温漂带隙基准电路采用无运放电路结构，采用BJT电流镜提高了输出基准电压的电源抑制比(PSRR)。本实用新型专利技术提供的电路具有12V～36V的宽电压输入、0～7V的可调宽输出电压、在‑75℃～125℃的温度范围内产生温度系数为5ppm/℃的基准电压，功耗极低35mW和高阶温度补偿的特征。

A high order low temperature drift bandgap reference circuit without operational amplifier

A high-order low-temperature drift band gap reference circuit without operational amplifier is disclosed, which comprises a starting circuit, a bias circuit, a positive temperature coefficient circuit, a negative temperature coefficient circuit, a positive temperature coefficient compensation circuit and a negative temperature coefficient compensation circuit. The high-order low-temperature drift band gap reference circuit without operational amplifier adopts an operational discharge circuit structure and a BJT current mirror. The power supply rejection ratio (PSRR) of the output reference voltage is improved. The circuit provided by the utility model has the characteristics of 12V-36V wide voltage input, 0-7V adjustable wide output voltage, generating a reference voltage with a temperature coefficient of 5ppm/ in the temperature range of 75 125 C, extremely low power consumption of 35mW and high-order temperature compensation.

【技术实现步骤摘要】
一种无运放高阶低温漂带隙基准电路
本技术属于集成电路领域，涉及一种无运放高阶低温漂的带隙基准电路。
技术介绍
带隙基准电路作为高精度的ADC、DAC转换器以及在通信电路中的基本组件，它为其他电路模块提供一个精准的电压源或电流源。随着系统集成技术的飞速发展，基准电压源已成为大规模、超大规模集成电路和几乎所有数字模拟系统中不可缺少的基本电路模块。它的温度特性和抗噪声干扰能力是影响到集成电路精度和性能的关键因素。传统的带隙基准电路在0～70℃的温度范围内产生温度系数为50ppm/℃左右的基准电压。在高精度的ADC、DAC转换器及高性能要求的电路模块中，对核心电源组件带隙基准电路提出了更高要求，例如更低温漂系数，更宽泛的电压输入以及更低的功耗，来满足当今高性能、低功耗新一代集成电路需求。在传统的带隙基准电压源电路中，其核心结构由BJT管、运算放大器和电阻网络构成。在传统电路中为获得高性能的带隙基准电压，电路设计中需要高性能的运算放大器来稳定电压，这不仅增加了设计的工作量，提高电路设计复杂难度，而且运算放大器结构占用较大芯片面积增加设计成本,严重制约了集成电路小型化的发展需求；同时运算放大器最小工作电压限制了带隙基准电路的最小输入电压。现有技术带隙基准电压源电路基本采用含运放结构电路稳定电压，输入电压范围较低在3.3V～5V左右，且温度系数在10ppm左右，限制了带隙基准电压源电路应用于高精度、小型化的ADC、DAC转换器及高性能要求的电路模块。为了获得无运放、宽输入电压、小面积、低功耗、超低温漂系数的带隙基准电压源电路，需要设计一种新的带隙基准电压源电路，克服当前低温漂高性能带隙基准电路的技术瓶颈。
技术实现思路
考虑到现有技术中的一个或多个问题，本技术提供了一种无运放高阶低温漂带隙基准源电路，包括：启动电路，用于启动无运放高阶低温漂带隙基准电路；高阶低温漂补偿电路，用于产生正温度系数电流和负温度系数电流，正温度系数电流和负温度系数电流相互补偿产生低温漂系数，包括:正温度系数补偿电路和负温度系数补偿电路；以及自举偏置电路，用于提供正负温度系数补偿电路的偏置电流。高阶低温漂补偿电路包括：正温度系数补偿电路，提供具有正温度系数特性的电压，利用正温度系数电压补偿负温度系数电压；负温度系数补偿电路，提供具有负温度系数特性的电压，利用负温度系数电压补偿正温度系数电压。所述的无运放高阶低温漂带隙基准电路，其中，所述启动电路包括：第一电阻R1，具有第一端和第二端，其第一端耦接至第一电源端接收正电源，第二端耦接至第一NMOS管MN1的漏极和第一NMOS管MN1的栅极；第一NMOS管MN1，具有栅极、漏极和源极，其栅极耦接至第一电阻R1第二端，其漏极耦接至第一电阻R1第二端，其源极耦接至第一PNP型双极型晶体管PNP1发射极；第一PNP型双极型晶体管PNP1，具有发射极、基极和集电极，其发射极耦接至第一NMOS管MN1源极，其基极耦接至第三NPN型双极型晶体管NPN3基极和第四NPN型双极型晶体管NPN4基极，其集电极耦接至第二电源端接收负电源；第二电阻R2，具有第一端和第二端，其第一端耦接至第一电源端接收正电源，其第二端耦接至第一NPN型双极型晶体管NPN1基极和第一NPN型双极型晶体管NPN1集电极；第一NPN型双极型晶体管NPN1，具有集电极、基极和发射极，其集电极耦接至第二电阻R2第二端，其基极耦接至第二电阻R2第二端，其发射极耦接至第一稳压二极管D1第一端和第二NPN型双极型晶体管NPN2基极；以及第二NPN型双极型晶体管NPN2，具有基极、集电极和发射极，其基极耦接至第一NPN型双极型晶体管NPN1发射极和第一稳压二极管D1第一端，其集电极耦接至第一电源端VIN接收正电源，其发射极耦接至第三NPN型双极型晶体管NPN3基极和第四NPN型双极型晶体管NPN4基极。所述的无运放高阶低温漂带隙基准电路，其中，所述自举偏置电路包括：第一PMOS管MP1，具有源极、栅极和漏极，其源极耦接至第一电源端VIN接收正电源，其栅极耦接至第二PNP型双极型晶体管PNP2发射极，其漏极耦接至第二PNP型双极型晶体管PNP2发射极；第二PNP型双极型晶体管PNP2，具有发射极、基极和集电极，其发射极耦接至第一PMOS管MP1栅极和第一PMOS管MP1漏极，其基极耦接至第四PNP型双极型晶体管PNP4基极和第五PNP型双极型晶体管PNP5发射极，其集电极耦接至第三PNP型双极型晶体管PNP3发射极；第三PNP型双极型晶体管PNP3，具有发射极、基极和集电极，其发射极耦接至第二PNP型双极型晶体管PNP2集电极，其基极耦接至第五PNP型双极型晶体管PNP5基极和第三NPN型双极型晶体管NPN3集电极，其集电极耦接至第三NPN型双极型晶体管NPN3集电极；第二PMOS管MP2，具有源极、栅极和漏极，其源极耦接至第一PMOS管MP1源极和第六NPN型双极型晶体管NPN6集电极，其栅极耦接至第四PNP型双极型晶体管PNP4发射极，其漏极耦接至第四PNP型双极型晶体管PNP4发射极；第四PNP型双极型晶体管PNP4，具有发射极、基极和集电极，其发射极耦接至第二PMOS管MP2栅极和第二PMOS管MP2漏极，其基极耦接至第二PNP型双极型晶体管PNP2基极和第五PNP型双极型晶体管PNP5发射极，其集电极耦接至第二PNP型双极型晶体管PNP2基极和第五PNP型双极型晶体管PNP5发射极；第五PNP型双极型晶体管PNP5，具有发射极、基极和集电极，其发射极耦接至第二PNP型双极型晶体管PNP2基极和第四PNP型双极型晶体管PNP4基极，其基极耦接至第三PNP型双极型晶体管PNP3基极和第五NPN型双极型晶体管NPN5集电极，其集电极耦接至第四NPN型双极型晶体管NPN4集电极和第六NPN型双极型晶体管NPN6基极；以及第五NPN型双极型晶体管NPN5，具有集电极、基极和发射极，其集电极耦接至第三PNP型双极型晶体管PNP3集电极、第三PNP型双极型晶体管PNP3基极和第五PNP型双极型晶体管PNP5基极，其基极耦接至第一电阻R1第二端和第一NMOS管MN1漏极，其发射极耦接至第三NPN型双极型晶体管NPN3集电极。所述的高阶低温漂补偿电路，其中，所述负温度系数补偿电路包括：第一PNP型双极型晶体管PNP1，具有发射极、基极和集电极，其集电极耦接至第一NMOS管MN1源极，其基极耦接至第三NPN型双极型晶体管NPN3基极和第四NPN型双极型晶体管NPN4基极，其发射极耦接至第二电源端接收负电源；第一稳压二极管D1，具有第一端和第二端，其第一端耦接至第一NPN型双极型晶体管NPN1发射极和第二NPN型双极型晶体管NPN2基极，其第二端耦接至第二电源端GND接收负电源；第三NPN型双极型晶体管NPN3，具有集电极、基极和发射极，其集电极耦接至第五NPN型双极型晶体管NPN5发射极，其基极耦接至第二NPN型双极型晶体管NPN2发射极和第四NPN型双极型晶体管NPN4基极，其发射极耦接至第二NMOS管MN2栅极、第二NMOS管MN2漏极、第四电阻R4第二端；第三电阻R3，具有第一端和第二端，其第一端耦接至第二电源端GND接收负电源，其第二端耦本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无运放高阶低温漂带隙基准电路，包括：启动电路，用于启动无运放高阶低温漂带隙基准电路；高阶低温漂补偿电路，用于产生正温度系数电流和负温度系数电流，正温度系数电流和负温度系数电流相互补偿产生低温漂系数，包括:正温度系数补偿电路和负温度系数补偿电路；以及自举偏置电路，用于提供正负温度系数补偿电路的偏置电流。

【技术特征摘要】
1.一种无运放高阶低温漂带隙基准电路，包括：启动电路，用于启动无运放高阶低温漂带隙基准电路；高阶低温漂补偿电路，用于产生正温度系数电流和负温度系数电流，正温度系数电流和负温度系数电流相互补偿产生低温漂系数，包括:正温度系数补偿电路和负温度系数补偿电路；以及自举偏置电路，用于提供正负温度系数补偿电路的偏置电流。2.根据权利要求1所述的无运放高阶低温漂带隙基准电路，所述高阶低温漂补偿电路包括：正温度系数补偿电路，提供具有正温度系数特性的电压，利用正温度系数电压补偿负温度系数电压；负温度系数补偿电路，提供具有负温度系数特性的电压，利用负温度系数电压补偿正温度系数电压。3.根据权利要求1所述的无运放高阶低温漂带隙基准电路，其中，所述启动电路包括：第一电阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至第一电源端接收正电源，第二端耦接至第一NMOS管的漏极和第一NMOS管的栅极；第一NMOS管，具有栅极、漏极和源极，其栅极耦接至第一电阻第二端，其漏极耦接至第一电阻第二端，其源极耦接至第一PNP型双极型晶体管发射极；第一PNP型双极型晶体管，具有发射极、基极和集电极，其集电极耦接至第一NMOS管源极，其基极耦接至第三NPN型双极型晶体管基极和第四NPN型双极型晶体管基极，其发射极耦接至第二电源端接收负电源；第二电阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至第一电源端接收正电源，其第二端耦接至第一NPN型双极型晶体管基极和第一NPN型双极型晶体管集电极；第一NPN型双极型晶体管，具有集电极、基极和发射极，其集电极耦接至第二电阻第二端，其基极耦接至第二电阻第二端，其发射极耦接至第一稳压二极管第一端和第二NPN型双极型晶体管基极；以及第二NPN型双极型晶体管，具有基极、集电极和发射极，其基极耦接至第一NPN型双极型晶体管发射极和第一稳压二极管第一端，其集电极耦接至第一电源端接收正电源，其发射极耦接至第三NPN型双极型晶体管基极和第四NPN型双极型晶体管基极。4.根据权利要求1所述的无运放高阶低温漂带隙基准电路，其中，所述自举偏置电路包括：第一PMOS管，具有源极、栅极和漏极，其源极耦接至第一电源端接收正电源，其栅极耦接至第二PNP型双极型晶体管发射极，其漏极耦接至第二PNP型双极型晶体管发射极；第二PNP型双极型晶体管，具有发射极、基极和集电极，其发射极耦接至第一PMOS管栅极和第一PMOS管漏极，其基极耦接至第四PNP型双极型晶体管基极和第五PNP型双极型晶体管发射极，其集电极耦接至第三PNP型双极型晶体管发射极；第三PNP型双极型晶体管，具有发射极、基极和集电极，其发射极耦接至第二PNP型双极型晶体管集电极，其基极耦接至第五PNP型双极型晶体管基极和第三NPN型双极型晶体管集电极，其集电极耦接至第三NPN型双极型晶体管集电极；第二PMOS管，具有源极、栅极和漏极，其源极耦接至第一PMOS管源极和第六NPN型双极型晶体管集电极，其栅极耦接至第四PNP型双极型晶体管发射极，其漏极耦接至第四PNP型双极型晶体管发射极；第四PNP型双极型晶体管，具有发射极、基极和集电极，其发射极耦接至第二PMOS管栅极和第二PMOS管漏极，其基极耦接至第二PNP型双极型晶体管基极和第五PNP型双极型晶体管发射极，其集电极耦接至第二PNP型双极型晶体管基极和第五PNP型双极型晶体管发射极；第五PNP型双极型晶体管，具有发射极、基极和集电极，其发射极耦接至第二PNP型双极型晶体管基...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨燕，李翠，王滨，陈霞，赵健雄，李英祥，王天宝，
申请(专利权)人：成都信息工程大学，
类型：新型
国别省市：四川,51