一种高阶曲率补偿的带隙基准电路制造技术

本发明专利技术公开了一种高阶曲率补偿的带隙基准电路，包括PTAT电流产生电路、高阶零温电流产生电路和高阶带隙基准产生电路；所述PTAT电流产生电路输出与绝对温度成正比的电流IPTAT和偏置于PTAT电流的电压VBE；所述高阶带隙基准产生电路包括：PMOS管P2、PMOS管P3、PMOS管P4、NMOS管NZ1、NMOS管NZ2、放大器U2、OP2电路、放大器U3、OP3电路、电阻Rf1、电阻Rf2、电阻Rf3、电阻Rf4、电阻R301、电阻R302、电阻R4、电阻R5、电阻R6、三极管Q3和三极管Q4；所述高阶零温电流产生电路包括：PMOS管P1、电阻R2、放大器U1和op1电路；本发明专利技术实现了温度系数小于2ppm/℃的带隙基准电路。带隙基准电路。带隙基准电路。

【技术实现步骤摘要】
一种高阶曲率补偿的带隙基准电路


[0001]本专利技术涉及一种带隙基准电路
，具体为一种高阶曲率补偿的带隙基准电路。

技术介绍

[0002]带隙基准电路是一种提供基准电压或基准电流的电路，具有与工艺、温度变化等几乎无关的优点，广泛用于高精度的比较器、数据转换器及其他模拟集成电路中，目前对于带隙基准电路的设计，尽可能的保持精准输出精度的同时降低带隙基准电路工作时的温度系数。
[0003]带隙基准电路的曲率补偿，简单理解为一个带隙基准是一个类似抛物线的有曲率特性的温度曲线，理想目标是将这个横坐标是温度，纵坐标是电压的这个曲线，补偿为一个直线，通过计算补偿的高阶带隙基准HPREF，能够算出在某个温度范围内的偏差值，该偏差值越小，温度系数越小，曲率补偿越明显。
[0004]经过对市场上的带隙基准电路设计研究发现，现有技术中的带隙基准电路都是基于典型的带隙基准电路的架构上改进设计的，无法在温度系数低于2ppm/℃的情况下还具有良好的曲率补偿功能。
[0005]现有技术已经不能满足现阶段人们的需求，基于现状，急需对现有技术进行改革。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种高阶曲率补偿的带隙基准电路，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]本专利技术提供如下技术方案一种高阶曲率补偿的带隙基准电路，包括：PTAT电流产生电路，高阶零温电流产生电路，高阶带隙基准产生电路；
[0008]所述PTAT电流产生电路输出与绝对温度成正比的电流IPTAT和偏置于PTAT电流的电压VBE；
[0009]所述高阶带隙基准产生电路包括：PMOS管P2、PMOS管P3、PMOS管P4、NMOS管NZ1、NMOS管NZ2、放大器U2、OP2电路、放大器U3、OP3电路、电阻Rf1、电阻Rf2、电阻Rf3、电阻Rf4、电阻R301、电阻R302、电阻R4、电阻R5、电阻R6、三极管Q3和三极管Q4；
[0010]所述高阶零温电流产生电路包括：PMOS管P1、电阻R2、放大器U1和OP1电路；
[0011]作为优选的，所述IPTAT加载到电阻R6，所述VBE加载到NMOS管NZ1的栅极；
[0012]作为优选的，所述电阻R6与PTAT电流产生电路之间输出高阶补偿的带隙基准电压HPREF，且HPREF又加载到放大器U1的第一路输入端；
[0013]作为优选的，所述PMOS管P1的漏极其中一路耦接到电阻R2，且另一路耦接到放大器U1的第二路输入端，所述放大器U1的供电端耦接OP1电路；
[0014]作为优选的，所述放大器U2的第一路输入端与输出端之间耦接电阻Rf1，所述放大器U2的供电端耦接OP2电路；
[0015]作为优选的，所述放大器U2的输出端耦接到放大器U3的第一路输入端，所述放大器U3的供电端耦接OP3电路；
[0016]所述OP1电路和OP3电路可以采用相同电路结构，且该OP电路是一种NMOS作为输入的普通运算放大器，可以使得IP≈IN；所述OP2电路采用的电路结构与所述OP1电路和OP3电路不同，该OP电路是一种PMOS作为输入的普通运算放大器，也可以使得IP≈IN；
[0017]本专利技术具有如下有益效果：
[0018]本专利技术摆脱了经典的带隙基准电路结构，设计出一种全新的带隙基准电路的电路结构，且实现了温度系数小于2ppm/℃的具有高阶曲率补偿的带隙基准电路。
附图说明
[0019]图1为本专利技术整体电路结构示意图；
[0020]图2为本专利技术PTAT电流产生电路的实施例电路示意图；
[0021]图3为本专利技术OP1电路和OP3电路的实施例电路示意图；
[0022]图4为本专利技术OP2电路的实施例电路示意图；
[0023]图5为本专利技术将图1的电路带入到EAD仿真软件工具中输出的模拟仿真示意图。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]参考图1，在本专利技术提供一实施例，用于阐述说明带隙基准电路的结构组成，包括：PTAT电流产生电路，高阶零温电流产生电路，高阶带隙基准产生电路；
[0026]所述PTAT电流产生电路输出与绝对温度成正比的电流IPTAT和偏置于PTAT电流的电压VBE；
[0027]所述高阶带隙基准产生电路包括：PMOS管P2、PMOS管P3、PMOS管P4、NMOS管NZ1、NMOS管NZ2、放大器U2、OP2电路、放大器U3、OP3电路、电阻Rf1、电阻Rf2、电阻Rf3、电阻Rf4、电阻R301、电阻R302、电阻R4、电阻R5、电阻R6、三极管Q3和三极管Q4；
[0028]所述高阶零温电流产生电路包括：PMOS管P1、电阻R2、放大器U1和OP1电路；
[0029]所述IPTAT加载到电阻R6，所述VBE加载到NMOS管NZ1的栅极；
[0030]所述PMOS管P2、PMOS管P3、PMOS管P4的源极以及NMOS管NZ1、NMOS管NZ2的漏极耦接供电端VDD；所述PMOS管P2、PMOS管P1共栅极耦接放大器U1的输出端，所述PMOS管P2的漏极耦接三极管Q3的发射极，且所述NMOS管NZ2的栅极也耦接到三极管Q3的发射极，且NMOS管NZ2的源极其中一路耦接到电阻R302，且另一路通过耦接电阻Rf2耦接到放大器U2的第一路输入端；所述NMOS管NZ1的源极其中一路耦接电阻R301，且另一路通过耦接电阻Rf3耦接到放大器U2的第二路输入端；所述放大器U2的第二路输入端还耦接电阻Rf4，且所述放大器U2的第一路输入端与输出端之间耦接电阻Rf1，所述放大器U2的供电端耦接OP2电路；所述放大器U2的输出端耦接到放大器U3的第一路输入端，所述放大器U3的供电端耦接OP3电路，且放大器U3的输出端耦接到PMOS管P3、PMOS管P4的栅极，且所述PMOS管P3的漏极其中一路耦
接到放大器U3的第二路输入端，且另一路耦接电阻R4；所述电阻R6通过耦接电阻R5耦接到三极管的发射极，所述电阻R5与电阻R6组成分压电路，在电阻R5与电阻R6之间取一分压点耦接到PMOS管P4的漏极；所述电阻R6与PTAT电流产生电路之间输出高阶补偿的带隙基准电压HPREF，且HPREF又加载到放大器U1的第一路输入端；所述PMOS管P1的漏极其中一路耦接到电阻R2，且另一路耦接到放大器U1的第二路输入端，所述放大器U1的供电端耦接OP1电路；
[0031]作为本专利技术的优选实施例，本专利技术中的PTAT电流产生电路有多种，在本实施例中，PTAT电流产生电路会输出IPTAT(与绝对温度成正比的电流)和VBE(偏置于PTAT电流的电压)，且高阶零温电流产生电路中的NMOS管NZ1、NZ2是零本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高阶曲率补偿的带隙基准电路，包括PTAT电流产生电路，所述PTAT电流产生电路输出与绝对温度成正比的电流IPTAT和偏置于PTAT电流的电压VBE；其特征在于：实现温度系数小于2ppm/℃的带隙基准电路；所述带隙基准电路还包括：高阶零温电流产生电路和高阶带隙基准产生电路；所述高阶带隙基准产生电路包括：PMOS管P2、PMOS管P3、PMOS管P4、NMOS管NZ1、NMOS管NZ2、放大器U2、OP2电路、放大器U3、OP3电路、电阻Rf1、电阻Rf2、电阻Rf3、电阻Rf4、电阻R301、电阻R302、电阻R4、电阻R5、电阻R6、三极管Q3和三极管Q4；所述高阶零温电流产生电路包括：PMOS管P1、电阻R2、放大器U1和OP1电路；所述IPTAT加载到电阻R6，所述VBE加载到NMOS管NZ1的栅极；所述PMOS管P2、PMOS管P3和PMOS管P4的源极以及NMOS管NZ1、NMOS管NZ2的漏极耦接供电端VDD，所述PMOS管P2、PMOS管P1共栅极耦接放大器U1的输出端，所述PMOS管P2的漏极耦接三极管Q3的发射极，所述NMOS管NZ2的栅极也耦接到三极管Q3的发射极；所述NMOS管NZ1的源极其中一路耦接电阻R301，且另一路通过耦接电阻Rf3耦接到放大器U2的第二路输入端；所述放大器U2的第二路输入端还耦接电阻Rf4，且所述放大器U2的第一路输入端与输出端之间耦接电阻Rf1，所述放大器U2的供电端耦接OP2电路；所述放大器U2的输出端耦接到放大器U3的第一路输入端，所述放大器U3的供电端耦接OP3电路，且放大器U3的输出端耦接到PMOS管P3、PMOS管P4的栅极，且；所述电阻R6与PTAT电流产生电路之间输出高阶补偿的带隙基准电压HPREF，且HPREF又反馈加载到放大器U1的第一路输入端；所述PMOS管P1的漏极其中一路耦接到电阻R2，且另一路耦接到放大器U1的第二路输入端，所述放大器U1的供电端耦接OP1电路。2.根据权利要求1所述的一种高阶曲率补偿的带隙基准电路，其特征在于：NMOS管NZ2的源极其中一路耦...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋宇，陈立新，熊海峰，
申请(专利权)人：上海泰矽微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：