一种带偏置电流匹配的基准电压源制造技术

本发明专利技术涉及集成电路领域，公开了一种带偏置电流匹配的基准电路，通过在Brokaw型基准上改进偏置电流源，设计PTAT偏置电流源产生电路，使得偏置电流源的温度系数与基准核心对管的PTAT电流温度系数相等，从而在温度发生变化时，基准核心对管偏置状态保持一致，达到减小基准电压温漂系数的目的。基准电压温漂系数的目的。基准电压温漂系数的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种带偏置电流匹配的基准电压源


[0001]本专利技术涉及集成电路领域，更具体的来说，涉及一种带偏置电流匹配的基准电压源电路。

技术介绍

[0002]随着集成电路技术的不断发展，对集成电路系统的性能要求也越来越高。基准电压源为电路的其它功能模块提供所需的基准电压，是电路系统中极为关键的模块。基准电压源的原理是将正温度系数的电压与负温度系数的电压加权后相加，以得到近似于零温度系数的基准电压。
[0003]带隙基准电压源具有工艺条件宽、精度高和稳定性强等特点，其在电源抑制比、温漂系数等方面性能优异，得到了广泛的应用。带隙基准电压源利用BJT 三极管的具有负温度系数的基极
‑
发射极电压以及具有正温度系数的热电压V
T
，加权并相加得到低温漂系数的基准电压。低温漂系数的基准电压对系统的稳定性以及精度有着重要作用。常见的带隙基准有Brokaw结构和Wildar结构，Brokaw 型基准可以产生两倍的PTAT电流，减小了基准对管因较大发射结面积之比带来的器件失配问题，产生PTAT电流的电阻较小，输出噪声较低。
[0004]Brokaw型基准常采用电流源进行偏置，减小了电源电压的干扰。若该偏置电流与基准核心所需电流的温度系数不匹配，则当温度在较宽范围发生变化时，基准核心对管的偏置状态将发生变化，集电极电流产生偏差，基准电压将受到影响，温漂系数较大。引入与基准核心对管电流温度系数相匹配的PTAT电流源，将有效保证基准核心对管偏置状态一致，减小基准电压的温漂系数，以得到稳定精确的基准电压。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的，在于提供一种带有偏置电流匹配的带隙基准电压源，在传统 Brokaw基准上改进偏置电流源，使得偏置电流源与基准核心对管上的电流温度系数保持一致，在较宽的温度范围内，实现基准电压的低温漂系数。
[0006]本专利技术的技术方案为：
[0007]一种带偏置电流匹配的基准电压源，包括第一NPN管Q1、第二NPN管Q2、第三NPN管Q3、第四NPN管Q4、第五PNP管Q5、第六PNP管Q6、第七PNP 管Q7、第八NPN管Q8、第九NPN管Q9、第十NPN管Q10；第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20；第一 NMOS管M1、第二NMOS管M2、第三PMOS管M3、第四PMOS管M4、第五NMOS管M5、第六NMOS管M6、第七PMOS管M7、第八PMOS管M8、第九NMOS管M9、第十PMOS管M10、第十一NMOS管M11、第十二NMOS 管M12、第十三NMOS管M13；第一电容C1。
[0008]具体的，第一电阻R1的一端连接GND，另一端连接第一NPN管Q1的发射极。
[0009]第二电阻R2的一端连接GND，另一端连接第二NPN管Q2的发射极、第三NPN管Q3的发
射极、第五电阻R5的一端。
[0010]具体的，第三电阻R3的一端连接输入电压VIN，另一端连接第一PMOS管 M1的源极。
[0011]第四电阻R4的一端连接输入电压VIN，另一端连接第二PMOS管M2的源极。
[0012]第五电阻R5的另一端连接第三NMOS管M3的漏极。
[0013]第六电阻R6的一端连接第四PMOS管M4的源极和栅极、第三PMOS管 M3的栅极、第十PMOS管M10的栅极，另一端连接第五NMOS管M5的漏极。
[0014]第七电阻R7的一端连接输入电压VIN，另一端连接第七PMOS管M7的栅极、第八电阻R8的一端、第九电阻R9的一端。
[0015]第八电阻R8的另一端连接第七PMOS管M7的的漏极、第一PMOS管M1 的栅极、第二PMOS管M2的栅极和第八PMOS管M8的栅极。
[0016]第九电阻R9的另一端连接第六NMOS管M6的漏极。
[0017]第十电阻R10的一端连接输入电压VIN，另一端连接第八PMOS管M8的源极。
[0018]第十一电阻R11的一端连接第八PMOS管M8的漏极，另一端连接第九NMOS管M9的栅极和漏极、第五NMOS管M5的栅极、第十二电阻R12的一端和第十二NMOS管M12的栅极。
[0019]第十二电阻R12的另一端连接GND。
[0020]第十三电阻R13的一端连接第十一NMOS管M11的源极，另一端连接第十四电阻R14的一端、第十五电阻R15的一端、第十六电阻R16的一端和第十NPN 管Q10的基极。
[0021]第十四电阻R14的另一端连接第五PNP管Q5的发射极。
[0022]第十五电阻R15的另一端连接第六PNP管Q6的发射极。
[0023]第十六电阻R16的另一端连接第七PNP管Q7的发射极。
[0024]第十七电阻R17的一端连接第八NPN管Q8的发射极，另一端连接第十八电阻R18的一端和第九NPN管Q9的发射极。
[0025]第十八电阻R18的另一端连接GND。
[0026]第十九电阻R19的一端接连第七PNP管Q7的集电极，另一端连接GND。
[0027]第二十电阻R20的一端连接输出端VREF、第八NPN管Q8的基极、第九NPN管Q9的基极和第十NPN管Q10的发射极。
[0028]第一NPN管Q1的基极连接第二NPN管Q2的基极和集电极、第二PMOS 管M2的漏极，其集电极连接第一PMOS管M1的漏极、第三NPN管Q3的基极。
[0029]第三NPN管Q3的集电极连接第五NMOS管M5的源极。
[0030]第四NPN管Q4的基极和集电极连接第九NMOS管M9的源极，其发射极连接GND。
[0031]第五PNP管Q5的基极和集电极连接第六PNP管Q6的基极、第八NPN管 Q8的集电极。
[0032]第六PNP管Q6的集电极连接第九NPN管Q9的集电极、第一电容C1的一端、第七PNP管Q7的基极和第十二NMOS管M12的源极。
[0033]第三PMOS管M3的源极连接输入电压VIN。
[0034]第四PMOS管M4的源极连接输入电压VIN。
[0035]第六NMOS管M6的栅极连接输入使能信号EN，源极接GND。
[0036]第七PMOS管M7的源极连接输入电压VIN。
[0037]第十PMOS管M10的源极连接输入电压VIN、漏极连接第十一NMOS管 M11的漏极和栅极、第十三NMOS管M13的栅极。
[0038]第十二NMOS管M12的漏极连接输入电压VIN。
[0039]第十三NMOS管M13的漏极连接输入电压VIN。
[0040]第一电容C1的另一端连接GND。
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带偏置电流匹配的基准电压源，其特征在于，包括第一NPN管Q1、第二NPN管Q2、第三NPN管Q3、第四NPN管Q4、第五PNP管Q5、第六PNP管Q6、第七PNP管Q7、第八NPN管Q8、第九NPN管Q9、第十NPN管Q10；第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20；第一NMOS管M1、第二NMOS管M2、第三PMOS管M3、第四PMOS管M4、第五NMOS管M5、第六NMOS管M6、第七PMOS管M7、第八PMOS管M8、第九NMOS管M9、第十PMOS管M10、第十一NMOS管M11、第十二NMOS管M12、第十三NMOS管M13；第一电容C1；具体的，第一电阻R1的一端连接地，另一端连接第一NPN管Q1的发射极；第二电阻R2的一端连接地，另一端连接第二NPN管Q2的发射极、第三NPN管Q3的发射极、第五电阻R5的一端；第三电阻R3的一端连接输入电压VIN，另一端连接第一PMOS管M1的源极；第四电阻R4的一端连接输入电压VIN，另一端连接第二PMOS管M2的源极；第五电阻R5的另一端连接第三NMOS管M3的漏极；第六电阻R6的一端连接第四PMOS管M4的源极和栅极、第三PMOS管M3的栅极、第十PMOS管M10的栅极，另一端连接第五NMOS管M5的漏极；第七电阻R7的一端连接输入电压VIN，另一端连接第七PMOS管M7的栅极、第八电阻R8的一端、第九电阻R9的一端；第八电阻R8的另一端连接第七PMOS管M7的的漏极、第一PMOS管M1的栅极、第二PMOS管M2的栅极和第八PMOS管M8的栅极；第九电阻R9的另一端连接第六NMOS管M6的漏极；第十电阻R10的一端连接输入电压VIN，另一端连接第八PMOS管M8的源极；第十一电阻R11的一端连接第八PMOS管M8的漏极，另一端连接第九NMOS管M9的栅极和漏极、第五NMOS管M5的栅极、第十二电阻R12的一端和第十二NMOS管M12的栅极；第十二电阻R12的另一端连接地；第十三电阻R13的一端连...

【专利技术属性】
技术研发人员：甄少伟，吴东铭，李柯宇，程雨凡，杨涛，张波，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：