带隙基准电压电路及带隙基准电压的补偿方法技术

本发明专利技术提供一种带隙基准电压电路及带隙基准电压的补偿方法，所述带隙基准电压电路包括：一阶温度补偿带隙基准单元，输出具有一阶温度补偿的带隙基准电压；二阶温度补偿单元，接一阶温度补偿带隙基准单元，向一阶温度补偿带隙基准单元输出具有二阶正温度系数的补偿电流，对带隙基准电压进行二阶温度补偿。本发明专利技术通过一阶温度补偿带隙基准单元产生具有一阶温度补偿的带隙基准电压，通过二阶温度补偿单元产生具有二阶正温度系数的补偿电流，再把具有二阶正温度系数的补偿电流作用到带隙基准电压上，有效实现了输出带隙基准电压的二阶温度补偿。温度补偿。温度补偿。

【技术实现步骤摘要】
带隙基准电压电路及带隙基准电压的补偿方法


[0001]本专利技术涉及集成电路
，特别是涉及一种带隙基准电压电路及带隙基准电压的补偿方法。

技术介绍

[0002]基准电压源是一种高精度、高稳定性的电压源，在各种模拟、数模混合集成电路中有着广泛的应用，基准电压源主要采用基准电压产生电路来产生。现有的与温度无关的常见基准电压产生电路有：一是基于增强型NMOS和耗尽型NMOS的开启电压之差形成温度稳定的基准电压，这种方法在不同的工艺角下基准电压偏差较大，不适合高精度的应用；二是基于NPN反向击穿BE结构成的齐纳二极管的击穿电压，这种方法由于击穿电压较高，不适合低电源电压应用场合；三是基于等效热电压的正温度系数和双极晶体管BE结电压的负温度系数相互补偿的一阶带隙基准电路，这种电路可以较好地解决前两种基准电压产生电路存在的问题，但这种一阶带隙基准电路的一阶补偿后温度系数仍然较高，不适用于温度变化较大的场合。
[0003]高精度A/D转换器需要高精度的基准电压，往往一阶温度补偿的带隙基准电压不能满足要求，需要使用曲率(二阶)补偿。而现有曲率补偿技术大部分停留在理论或者模型阶段，实用的很少。
[0004]因此，目前急需一种带隙基准电压的二阶温度补偿技术方案。

技术实现思路

[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种带隙基准电压的二阶温度补偿技术方案，快速有效地实现带隙基准电压的二阶温度补偿。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供的技术方案如下。
[0007]一种带隙基准电压电路，包括：
[0008]一阶温度补偿带隙基准单元，输出具有一阶温度补偿的带隙基准电压；
[0009]二阶温度补偿单元，接所述一阶温度补偿带隙基准单元，向所述一阶温度补偿带隙基准单元输出具有二阶正温度系数的补偿电流，对所述带隙基准电压进行二阶温度补偿。
[0010]可选地，所述一阶温度补偿带隙基准单元包括第一NPN双极晶体管、第二NPN双极晶体管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻及运算放大器，所述运算放大器的输出端经串联的所述第一电阻后接所述第一NPN双极晶体管的集电极，所述第一NPN双极晶体管的集电极接所述第一NPN双极晶体管的基极，所述第一NPN双极晶体管的发射极经串联的所述第二电阻后接地，所述运算放大器的输出端还经串联的所述第三电阻后接所述第二NPN双极晶体管的集电极，所述第二NPN双极晶体管的集电极接所述第二NPN双极晶体管的基极，所述第二NPN双极晶体管的发射极经串接的所述第四电阻后接所述第一NPN双极晶体管的发射极，所述第一NPN双极晶体管的集电极接所述运算放大器的同相输入端，所述第二NPN
双极晶体管的集电极接所述运算放大器的反相输入端，所述运算放大器的输出端输出所述带隙基准电压。
[0011]可选地，所述二阶温度补偿单元包括第一电流产生模块、第二电流产生模块、第三电流产生模块、第一电流镜、第二电流镜、第三电流镜、第四电流镜及第五电流镜，所述第一电流产生模块的输出端与所述第一电流镜的输入端连接，所述第一电流镜的输出端接所述第二电流产生模块的偏置输入端，所述第二电流产生模块的输出端接所述第二电流镜的输入端，所述第二电流镜的输出端接所述第三电流镜的输入端，所述第三电流镜的输出端接所述第三电流产生模块的第一输入端，所述第四电流镜的输入端接所述第一电流产生模块的输出端，所述第四电流镜的输出端接所述第三电流产生模块的第二输入端，所述第三电流产生模块的第三输入端接工作电压，所述第三电流产生模块的输出端接所述第五电流镜的输入端，所述第五电流镜的输出端输出所述补偿电流。
[0012]可选地，所述第一电流产生模块为正温度系数电流产生模块，其包括第三NPN双极晶体管、第四NPN双极晶体管、第五NPN双极晶体管、第六NPN双极晶体管、第五电阻及第六电阻，所述工作电压经串接的所述第五电阻后接所述第三NPN双极晶体管的集电极，所述第三NPN双极晶体管的集电极接所述第三NPN双极晶体管的基极，所述第三NPN双极晶体管的发射极接所述第四NPN双极晶体管的集电极，所述第四NPN双极晶体管的发射极接地，所述第五NPN双极晶体管的基极接所述第三NPN双极晶体管的基极，所述第五NPN双极晶体管的发射极接所述第六NPN双极晶体管的集电极，所述第五NPN双极晶体管的发射极还接所述第四NPN双极晶体管的基极，所述第六NPN双极晶体管的基极接所述第三NPN双极晶体管的发射极，所述第六NPN双极晶体管的发射极经串接的所述第六电阻后接地，其中，所述第五NPN双极晶体管的集电极为所述第一电流产生模块的输出端。
[0013]可选地，所述第一电流镜包括第一PMOS管及第二PMOS管，所述第一PMOS管的源极接所述工作电压，所述第一PMOS管的栅极接所述第一PMOS管的漏极，所述第一PMOS管的漏极接所述第五NPN双极晶体管的集电极，所述第二PMOS管的源极接所述工作电压，所述第二PMOS管的栅极接所述第一PMOS管的栅极，其中，所述第一PMOS管的漏极为所述第一电流镜的输入端，所述第二PMOS管的漏极为所述第一电流镜的输出端。
[0014]可选地，所述第二电流产生模块为负温度系数电流产生模块，其包括第七NPN双极晶体管、第一NMOS管及第七电阻，所述第七NPN双极晶体管的集电极接所述第二PMOS管的漏极，所述第七NPN双极晶体管的发射极接地，所述第一NMOS管的栅极接所述第二PMOS管的漏极，所述第一NMOS管的源极经串接的所述第七电阻后接地，所述第一NMOS管的源极还接所述第七NPN双极晶体管的基极，其中，所述第一NMOS管的栅极为所述第二电流产生模块的偏置输入端，所述第一NMOS管的漏极为所述第二电流产生模块的输出端。
[0015]可选地，所述第二电流镜包括第三PMOS管及第四PMOS管，所述第三PMOS管的源极接所述工作电压，所述第三PMOS管的栅极接所述第三PMOS管的漏极，所述第三PMOS管的漏极接所述第一NMOS管的漏极，所述第四PMOS管的源极接所述工作电压，所述第四PMOS管的栅极接所述第三PMOS管的栅极，其中，所述第三PMOS管的漏极为所述第二电流镜的输入端，所述第四PMOS管的漏极为所述第二电流镜的输出端。
[0016]可选地，所述第三电流镜包括第二NMOS管及第三NMOS管，所述第二NMOS管的漏极接所述第四PMOS管的漏极，所述第二NMOS管的栅极接所述第二NMOS管的漏极，所述第二
NMOS管的源极接地，所述第三NMOS管的栅极接所述第二NMOS管的栅极，所述第三NMOS管的源极接地，其中，所述第二NMOS管的漏极为所述第三电流镜的输入端，所述第三NMOS管的漏极为所述第三电流镜的输出端。
[0017]可选地，所述第三电流产生模块包括第四NMOS管、第五NMOS管、第八NPN双极晶体管、第九NPN双极晶体管及第十NPN双极晶体管，所述第四NMOS管的漏极接所述工作电压，所述第四NMOS管的源极接所述第三NMOS管的漏极，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带隙基准电压电路，其特征在于，包括：一阶温度补偿带隙基准单元，输出具有一阶温度补偿的带隙基准电压；二阶温度补偿单元，接所述一阶温度补偿带隙基准单元，向所述一阶温度补偿带隙基准单元输出具有二阶正温度系数的补偿电流，对所述带隙基准电压进行二阶温度补偿。2.根据权利要求1所述的带隙基准电压电路，其特征在于，所述一阶温度补偿带隙基准单元包括第一NPN双极晶体管、第二NPN双极晶体管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻及运算放大器，所述运算放大器的输出端经串联的所述第一电阻后接所述第一NPN双极晶体管的集电极，所述第一NPN双极晶体管的集电极接所述第一NPN双极晶体管的基极，所述第一NPN双极晶体管的发射极经串联的所述第二电阻后接地，所述运算放大器的输出端还经串联的所述第三电阻后接所述第二NPN双极晶体管的集电极，所述第二NPN双极晶体管的集电极接所述第二NPN双极晶体管的基极，所述第二NPN双极晶体管的发射极经串接的所述第四电阻后接所述第一NPN双极晶体管的发射极，所述第一NPN双极晶体管的集电极接所述运算放大器的同相输入端，所述第二NPN双极晶体管的集电极接所述运算放大器的反相输入端，所述运算放大器的输出端输出所述带隙基准电压。3.根据权利要求1或2所述的带隙基准电压电路，其特征在于，所述二阶温度补偿单元包括第一电流产生模块、第二电流产生模块、第三电流产生模块、第一电流镜、第二电流镜、第三电流镜、第四电流镜及第五电流镜，所述第一电流产生模块的输出端与所述第一电流镜的输入端连接，所述第一电流镜的输出端接所述第二电流产生模块的偏置输入端，所述第二电流产生模块的输出端接所述第二电流镜的输入端，所述第二电流镜的输出端接所述第三电流镜的输入端，所述第三电流镜的输出端接所述第三电流产生模块的第一输入端，所述第四电流镜的输入端接所述第一电流产生模块的输出端，所述第四电流镜的输出端接所述第三电流产生模块的第二输入端，所述第三电流产生模块的第三输入端接工作电压，所述第三电流产生模块的输出端接所述第五电流镜的输入端，所述第五电流镜的输出端输出所述补偿电流。4.根据权利要求3所述的带隙基准电压电路，其特征在于，所述第一电流产生模块为正温度系数电流产生模块，其包括第三NPN双极晶体管、第四NPN双极晶体管、第五NPN双极晶体管、第六NPN双极晶体管、第五电阻及第六电阻，所述工作电压经串接的所述第五电阻后接所述第三NPN双极晶体管的集电极，所述第三NPN双极晶体管的集电极接所述第三NPN双极晶体管的基极，所述第三NPN双极晶体管的发射极接所述第四NPN双极晶体管的集电极，所述第四NPN双极晶体管的发射极接地，所述第五NPN双极晶体管的基极接所述第三NPN双极晶体管的基极，所述第五NPN双极晶体管的发射极接所述第六NPN双极晶体管的集电极，所述第五NPN双极晶体管的发射极还接所述第四NPN双极晶体管的基极，所述第六NPN双极晶体管的基极接所述第三NPN双极晶体管的发射极，所述第六NPN双极晶体管的发射极经串接的所述第六电阻后接地，其中，所述第五NPN双极晶体管的集电极为所述第一电流产生模块的输出端。5.根据权利要求4所述的带隙基准电压电路，其特征在于，所述第一电流镜包括第一PMOS管及第二PMOS管，所述第一PMOS管的源极接所述工作电压，所述第一PMOS管的栅极接所述第一PMOS管的漏极，所述第一PMOS管的漏极接所述第五NPN双极晶体管的集电极，所述第二PMOS管的源极接所述工作电压，所述第二PMOS管的栅极接所述第一PMOS管的栅极，其
中，所述第一PMOS管的漏极为所述第一电流镜的输入端，所述第二PMOS管的漏极为所述第一电流镜的输出端。6.根据权利要求5所述的带隙基准电压电路，其特征在于，所述第二电流产生模块为负温度系数电流产生模块，其包括第七NPN双极晶体管、第一NMOS管及第七电阻，所述第七NPN双极晶体管的集电极接所述第二PMOS管的漏极，所述第七NPN双极晶体管的发射极接地，所述第一NMOS管的栅极接...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡蓉彬，朱璨，王健安，陈光炳，付东兵，张正平，俞宙，杨治美，龚敏，
申请(专利权)人：重庆吉芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：