带隙参考电路制造技术

一个带隙参考电路含有一个预调节器，其通过Ｖ＃－［ＢＥ］放大器的使用和从输出的带隙电压Ｖ＃－［ＢＧ］的反馈实现了一个低温度系数。此在预调节器中的低温度系数使用于输出带隙电压Ｖ＃－［ＢＧ］的带隙参考电路具有一个低温度系数。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

Bandgap reference circuit

A bandgap reference circuit contains a preconditioner that implements a low temperature coefficient through the use of the V [BE] amplifier and feedback from the output band gap voltage V [BG]. The low temperature coefficient in the preconditioner is used in the bandgap reference circuit with the output band gap voltage V [BG] with a low temperature coefficient.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及带隙参考电路，并且尤其涉及提供具有低温度系数的带隙参考电路的装置和方法。如附图说明图1所示，一个传统的带隙参考电路10含有一个预调节器12，其使用一对电流镜象晶体管Q1和Q2、电阻R1和一套串联连接的二极管D1、D2和D3从电源电压VOC产生一个调节的电压VREG。另外，一个启动电路14-由一个偏压晶体管Q3、另外一套串联连接的二极管D4和D5以及一个电阻R2组成-在启动时偏置了一对VBE差分晶体管Q4和Q5，之后该晶体管Q3断开，以此有效地将启动电路14与其余的带隙参考电路10进行了隔离。共同的，一个电流源晶体管Q9和一个VBE差分电路16使用一对电流镜象晶体管Q6和Q7、VBE差分晶体管Q4和Q5、一对电阻R3和R4以及一个驱动晶体管Q8从该调节的电压VREG产生具有正温度系数的一个差分电压VDIF。结果是从带隙参考电路10中在电阻R5上输出的带隙电压VBG等于该差分电压VDIF加上晶体管Q5的基极-发射极电压VBE。因为基极-发射极电压VBE具有一个负的温度系数，任何因为温度在基极-发射极电压VBE中所产生的变化都可以通过差分电压VDIF的变化进行计算，所以该带隙电压VBG是相对温度独立的。不幸的是二极管D1、D2和D3的正温度依赖性使该调节的电压VREG相对温度不独立，这依次使带隙电压VBG相对温度不独立。以此，本专利技术的任务是在该
内提供一个具有低温度系数的改进的带隙参考电路。上述的任务按照本专利技术通过如下的的电路、方法和预调节器进行解决。其中的一个电路是一个用于产生一个带隙电压的带隙参考电路，该带隙参考电路含有一个用于产生一个调节电压的预调节器，该预调节器含有一个wilson电流源；一个耦合到wilson电流源的VBE放大器，用于接收来自其中的电流并且箝位该调节电压；和一个耦合到wilson电流源的反馈晶体管，用于相应于从带隙电压的反馈调节从其中流出的电流；一个耦合到预调节器的VBE差分电路，用于从该调节电压产生一个VBE差分电压；和一个耦合到VBE差分电路的输出晶体管，用于从该VBE差分电压和一个基极-发射极电压降产生该带隙电压。其中的另外一个电路是一个用于产生一个参考电压的电路，该电路含有一个用于产生一个调节电压的预调节器，该预调节器含有一个电流源；一个耦合到该电流源的VBE放大器，用于接收来自其中的电流并且箝位该调节电压；和耦合到该电流源反馈电路，用于相应于从参考电压的反馈调节从其中流出的电流；一个耦合到该预调节器的VBE差分电路，用于从该调节电压产生一个VBE差分电压；耦合到VBE差分电路的输出电路，用于从该VBE差分电压和一个基极-发射极电压降产生该参考电压。其中的方法是用于产生一个参考电压的方法，该方法含有将一个电流驱动到一个VBE放大器以产生和箝位一个调节电压；相应于从参考电压的反馈调节该电流；使用一个VBE差分电路从调节电压产生一个VBE差分电压；从VBE差分电压和一个基极-发射极电压降产生该参考电压。其中的预调节器是用于产生一个调节电压的以使其应用在从一个带隙参考电路产生一个带隙电压的预调节器，该预调节器含有一个电流源；一个耦合到该电流源的VBE放大器，用于接收来自其中的电流并且箝位该调节电压；和耦合到电流源的反馈电路，用于相应于从带隙电压的反馈调节从电流源流出的电流。其他的有利的实施形式在各个从属权利要求中给出。根据本专利技术，用于产生一个调节的电压以使其用在从一个带隙参考电路产生一个带隙电压的预调节器含有一个电流源(例如一个wilson电流源)和一个接收来自其中的电流并且产生/箝位该调节的电压的VBE倍增电路。另外，反馈电路根据从带隙电压的反馈调节从电流源流出的电流。在本专利技术的其他实施形式中上面所述的预调节器被设置在一个带隙参考电路中。在本专利技术的另外的实施形式中，通过将一个电流驱动到一个VBE放大器以产生和箝位一个调节的电压来产生一个参考电压。该电路相应于从参考电压的反馈被调节。另外，一个VBE差分电压使用一个VBE差分电路从该调节的电压中产生，并且该参考电压从该VBE差分电压和一个基极-发射极电压降中产生。本专利技术因此提供了低温度系数的带隙参考电路。Wilson电流源在预调节器中的应用帮助该参考电路实现了超过80dB的电源抑制比(PSRR)。另外，该电路能够使用低的电源电压(例如VCC=2.7V)进行工作。下面结合附图对本专利技术的实施形式进行详细的解释。图1是示意性描述了一个传统的带隙参考电路的电路，和图2是示意性描述了根据本专利技术的一个带隙参考电路的一个电路。如图2所示，根据本专利技术的一个带隙参考电路20含有一个预调节器22，其使用一套Wilson电流源晶体管Q20、Q21和Q22、一个VBE倍增电路24(由一对电阻R20和R21以及一个晶体管Q23组成)、一个反馈晶体管Q24和一对偏压电阻R22和R23从电源电压Vcc产生一个调节的电压VREG。另外，一个启动电路26-由一个偏压晶体管Q25、一个二极管D20和一个电阻R24所组成-在启动时接收来自Wilson电流源晶体管Q20、Q21和Q22的电流。一旦带隙电压VBG被建立，晶体管Q25被断开。共同的，一个电流源晶体管Q26和一个VBE差分电路28使用一对电流镜象晶体管Q27和Q28、一对VBE差分晶体管Q29和Q30、一对电阻R25和R26以及一个驱动晶体管Q31从该调节的电压VREG产生具有正温度系数的一个差分电压VDIF。结果是从带隙参考电路20中在电阻R27上输出的带隙电压VBG等于该差分电压VDIF加上晶体管Q30的基极-发射极电压VBE。因为基极-发射极电压VBE具有一个负的温度系数，任何因为温度在基极-发射极电压VBE中所产生的变化都可以通过差分电压VDIF的变化进行抵销，所以该带隙电压VBG是相对温度独立的。一个输出晶体管Q32提供到带隙电压VBG的电流。该改进的预调节器22使该带隙参考电路20相对于传统的先前所描述的通过提供具有一个低温度系数的被调节的电压VREG的带隙参考电路10(见图1)具有一个更低的温度系数。特定的，该调节的电压VREG的温度系数TC能够如下进行计算。电流I1、I2、I3和I4能够如下进行确定I2=(VBG-VBE)/R23 (1)I3=N(VBG-VBE)/R23 (2)其中N是晶体管Q20相对于晶体管Q21的尺寸，I4=2(VBEQ30-VBEQ29)/R25 (3)=2VTln(A)/R25 (4)其中A是晶体管Q29相对于晶体管Q30的尺寸，I1=I3-I4(5)=(N(VBG-VBE)/R23)-(2VTln(A)/R25)(6)另外，该调节的电压VREG能够如下进行计算VREG=(1+m)VBE+IlR22 (7)=(1+m)VBE+(N(R22/R23))(VBG-VBE)-2VTln(A)(R22/R25) (8)=NVBG(R22/R23)+(1+m-N(R22/R23))VBE-2VTln(A)(R22/R25) (9)其中m是电阻R20相对于电阻R21的值。另外，温度系数TC能够如下进行计算TC=dVREG/dT (10)=(1+m-N(R22/R23))(dVBE/dT)-2ln(A)(R22/R25本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个用于产生一个带隙电压的带隙参考电路，该带隙参考电路含有： 一个用于产生一个调节电压的预调节器，该预调节器含有： 一个ｗｉｌｓｏｎ电流源； 一个耦合到ｗｉｌｓｏｎ电流源的Ｖ↓［ＢＥ］放大器，用于接收来自其中的电流并且箝位该调节电压；和 一个耦合到ｗｉｌｓｏｎ电流源的反馈晶体管，用于相应于从带隙电压的反馈调节从其中流出的电流； 一个耦合到预调节器的Ｖ↓［ＢＥ］差分电路，用于从该调节电压产生一个Ｖ↓［ＢＥ］差分电压；和 一个耦合到Ｖ↓［ＢＥ］差分电路的输出晶体管，用于从该Ｖ↓［ＢＥ］差分电压和一个基极－发射极电压降产生该带隙电压。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄勍隆，闸钢，
申请(专利权)人：深圳赛意法微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]