一种带隙基准源高阶温度补偿电路和方法技术

本发明专利技术提供一种带隙基准源高阶温度补偿电路和方法：将具有正温度系数的电压与具有负温度系数的电压叠加，得到一阶带隙基准电压输出；基于一阶带隙基准电压分别建立高温和低温基准电压输出式，通过正温度系数进行补偿负温度系数，得到零温度系数的基准电压。本发明专利技术采用RC启动模块不仅结构简单，占用较小的版图面积，且没有额外的静态电流消耗，对一阶带隙基准电压进行高阶温度补偿，使最终输出的基准电压具有更优温度系数。压具有更优温度系数。压具有更优温度系数。

【技术实现步骤摘要】
一种带隙基准源高阶温度补偿电路和方法


[0001]本专利技术涉及集成电路设计领域，特别是涉及一种带隙基准源高阶温度补偿电路和方法。

技术介绍

[0002]带隙基准源电路在许多模拟/数模混合集成电路中扮演重要角色，它为比较器、数
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模/模
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数转换器、FLASH存储控制器、DRAM控制器等电路提供精确的参考电压。因而要求其在芯片工作的整个电压和温度范围内能输出恒定的基准电压。
[0003]传统带隙基准源电路产生的基准电压输出通常为温度的二阶函数，其利用两组三极管的基
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射极电压差ΔV
BE
得到正温度系数电压，再叠加单个三极管负温度系数基
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射极电压V
BE
，通过电阻调节正/负温度系数的比例关系，最终实现在某个温度范围内接近于零的输出基准电压温度系数。若比例电阻选取适当，输出带隙基准电压在工作温度范围内应呈现类似二次函数式的浴盆曲线。由于三极管负温度系数基
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射极电压V
BE
的非线性，传统一阶输出带本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带隙基准源高阶温度补偿电路，其特征在于：所述带隙基准源高阶温度补偿电路包括：启动模块，恒流偏置模块，偏置电流平衡模块，偏置电流补偿模块，一阶带隙基准电压产生模块和高阶温度补偿模块；所述恒流偏置模块产生偏置电流，并将所述偏置电流进行分配，得到第一偏置分配电流、第二偏置分配电流和第三偏置分配电流；所述启动模块连接于所述恒流偏置模块，用于供电电源上电时，延长所述偏置电流产生的时间；所述偏置电流平衡模块连接于所述恒流偏置模块，基于所述第一偏置分配电流，产生第一平衡偏置电流和第二平衡偏置电流；所述偏置电流补偿模块连接于所述恒流偏置模块和所述偏置电流平衡模块的输出端，基于所述第二偏置分配电流和所述第三偏置分配电流产生两个电流，分别补偿所述第一平衡偏置电流和所述第二平衡偏置电流，得到第一补偿偏置电流和第二补偿偏置电流；所述一阶带隙基准电压产生模块连接于所述偏置电流补偿模块的输出端，基于所述第一补偿偏置电流和所述第二补偿偏置电流，产生一阶带隙基准电压和具有正温度系数的PTAT电压；所述高阶温度补偿模块连接于所述恒流偏置模块和所述一阶带隙基准电压产生模块的输出端，基于所述PTAT电压产生高阶补偿电压，并与所述一阶带隙基准电压叠加后产生基准电压。2.根据权利要求1所述的带隙基准源高阶温度补偿电路，其特征在于：所述恒流偏置模块包括偏置电流产生模块和分配模块，所述分配模块将所述偏置电流产生模块产生的偏置电流按照预定比例分别分配给所述偏置电流补偿模块和所述偏置电流平衡模块。3.根据权利要求2所述的带隙基准源高阶温度补偿电路，其特征在于：所述偏置电流产生模块包括：第一三极管和第一电阻；所述第一三极管的发射极通过第一电阻和参考地连接，集电极输出所述偏置电流，基极接收所述一阶带隙基准电压信号。4.根据权利要求3所述的带隙基准源高阶温度补偿电路，其特征在于：所述第一电阻为具有正温度系数的POLY电阻。5.根据权利要求2所述的带隙基准源高阶温度补偿电路，其特征在于：所述分配模块包括：第一PMOS管，第二PMOS管，第三PMOS管及第四PMOS管；所述第一PMOS管源极和所述供电电源连接，所述第一PMOS管栅极和漏极相连接并接收所述偏置电流；所述第二PMOS管源极，所述第三PMOS管源极及所述第四PMOS管源极均与所述供电电源连接；所述第二PMOS管栅极，所述第三PMOS管栅极及所述第四PMOS管栅极与所述第一PMOS管的栅极连接；所述第三PMOS管的漏极输出第一偏置分配电流，所述第二PMOS管的漏极输出第二偏置分配电流，所述第四PMOS管的漏极输出第三偏置分配电流。6.根据权利要求5所述的带隙基准源高阶温度补偿电路，其特征在于：所述启动模块包括：第二电阻和第一电容；所述第二电阻的一端与所述第一PMOS管的栅极连接，所述第二电阻的另一端通过第一电容和所述参考地连接。7.根据权利要求6所述的带隙基准源高阶温度补偿电路，其特征在于：所述第二电阻为多晶电阻；所述电容第一为MOM电容。
8.根据权利要求1所述的带隙基准源高阶温度补偿电路，其特征在于：所述偏置电流平衡模块包括：第五PMOS管，第六PMOS管，第七PMOS管，第八PMOS管，第九PMOS管，第十PMOS管，第十一PMOS管和第一NMOS管；所述第五PMOS管、所述第六PMOS管和第七PMOS管的源极连接所述第一偏置分配电流；所述第七PMOS管～第十一PMOS管栅极相连接并与所述一阶带隙基准电压连接，所述第七PMOS管的漏极和所述第八PMOS管的源极连接，所述第八PMOS管的漏极和所述第九PMOS管的源极连接，所述第九PMOS管的漏极和所述第十PMOS管的源极连接，所述第十PMOS管的漏极和所述第十一PMOS管的源极连接；所述第第一NMOS管漏极和栅极与所述第十一PMOS管漏极连接，所述第一NMOS管源极与所述参考地相连；所述第五PMOS管栅极和漏极连接并与所述第六PMOS管栅极连接；所述第五PMOS管漏极输出所述第一平衡偏置电流，所述第六PMOS管漏极输出所述第二平衡偏置电流。9.根据权利要求8所述的带隙基准源高阶温度补偿电路，其特征在于：所述第七PMOS管，所述第八PMOS管，所述第九PMOS管，所述第十PMOS管和所述第十一PMOS管尺寸相同。10.根据权利要求8或9任意一项所述的带隙基准源高阶温度补偿电路，其特征在于：所述第五PMOS管和所述第六PMOS管尺寸相同。11.根据权利要求1所述的带隙基准源高阶温度补偿电路，其特征在于：所述偏置电流补偿模块包括：第二三极管，第三三极管和第二电容；所述第二三极管的基极和所述第一平衡偏置电流连接，所述第二三极管的发射极和所述第二偏置分配电流连接，所述第二三极管的集电极和所述参考地连接；所述第三三极管的基极通过所述第二电容和所述参考地连接，并与所述第二平衡偏置电流连接，所述第三三极管的发射极与所述第三偏置分配电流连接，所述第三三极管的集电极与所述参考地连接；所述第二三极管的基极和所述第一平衡偏置电流连接后输出第一补偿偏置电流，所述第三三极管的基极和所述第二平衡偏置电流连接后输出第二补偿偏置电流。12.根据权利要求11所述的带隙基准源高阶温度补偿电路，其特征在于：所述第二三极管和第三三极管为尺寸相同的PNP三极管。13.根据权利要求1所述的带隙基准源高阶温度补偿电路，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：季烨程，杨文伟，许霞，张帅，夏轩，潘素敏，
申请(专利权)人：上海新微技术研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：