一种改善失调电压温度特性的运放结构制造技术

一种改善失调电压温度特性的运放结构，包括：差分输入及放大电路(300)，用于接收输入的差分信号并进行放大后输出，其包括工作在饱和区的一对输入管和一对负载管；负温电流产生电路(100)，用于产生负温度系数的基准电流；偏置电路(200)，与所述负温电流产生电路(100)、差分输入及放大电路(300)分别连接，用于基于所述负温电流产生电路(100)产生的所述基准电流通过电流镜获取到负温度系数的偏置电流，并将所述偏置电流送入所述差分输入及放大电路(300)，所述偏置电流的相对温度系数和所述输入管、负载管的电子迁移速率的相对温度系数一致，如此本实用新型专利技术可使得失调电压的温度系数约等于零。约等于零。约等于零。

【技术实现步骤摘要】
一种改善失调电压温度特性的运放结构


[0001]本技术涉及集成电路领域，尤其涉及一种改善失调电压温度特性的运放结构。

技术介绍

[0002]运放在集成电路设计中有着广泛的运用，理想运放的失调电压为零。但在实际生产中，由于工艺、环境和温度等的不同，实际运放的失调电压通常并不为零，一般，可以通过增加修调模块来调节减小运放的失调电压，但这会使得整体模块的面积增大。当芯片面积受限时，对于集成了运放的MCU来说，可以采用自校准技术来解决运放的失调电压问题，其是把实际的失调电压放大值写入存储器供客户读取，客户在使用时可以通过将实际放大值与失调电压放大值做差得到正确结果。为了减小成本，通常只将常温下的失调电压放大值写入存储器，因而希望失调电压的温度系数越小越好。

技术实现思路

[0003]本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述需求，提供一种改善失调电压温度特性的运放结构。
[0004]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种改善失调电压温度特性的运放结构，所述运放结构包括：
[0005]差分输入及放大电路，用于接收输入的差分信号并进行放大后输出，包括工作在饱和区的一对输入管和一对负载管；
[0006]负温电流产生电路，用于产生负温度系数的基准电流；
[0007]偏置电路，与所述负温电流产生电路、差分输入及放大电路分别连接，用于基于所述负温电流产生电路产生的所述基准电流通过电流镜获取到负温度系数的偏置电流，并将所述偏置电流送入所述差分输入及放大电路，所述偏置电流的相对温度系数和所述输入管、负载管的电子迁移速率的相对温度系数一致。
[0008]在本技术所述的改善失调电压温度特性的运放结构中，所述负温电流产生电路包括互为镜像的基准电流支路和负温电流支路，所述基准电流支路中设置有负温电压器件或/和所述负温电流支路中设置有正温电阻。
[0009]在本技术所述的改善失调电压温度特性的运放结构中，所述负温电流支路包括第一PMOS管、第一NMOS管和所述正温电阻，所述基准电流支路包括第二PMOS管、第二NMOS管和所述负温电压器件；
[0010]所述第一PMOS管的源极和第二PMOS管的源极共接并接入所述运放结构的供电电压，所述第一PMOS管的栅极和第二PMOS管的栅极共接至所述第一PMOS管的漏极，所述第一PMOS管的漏极连接所述第一NMOS管的漏极，所述第二PMOS管的漏极连接所述第二NMOS管的漏极，所述第一NMOS 管的栅极和所述第二NMOS管的栅极共接至所述第二NMOS管的漏极，所述第一NMOS管的源极经由所述正温电阻接地，所述第二NMOS管的源极经由所述负温电压器
件接地。
[0011]在本技术所述的改善失调电压温度特性的运放结构中，所述负温电压器件为NPN型三极管，所述三极管的集电极连接所述第二NMOS管的源极，所述三极管的基极和发射极共接至地。
[0012]在本技术所述的改善失调电压温度特性的运放结构中，所述正温电阻采用满足如下条件的电阻：
[0013][0014]其中，a表示电子迁移速率的相对温度系数，b表示所述三极管的基极
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发射极电压的相对温度系数，c表示所述正温电阻的相对温度系数。
[0015]在本技术所述的改善失调电压温度特性的运放结构中，所述偏置电路包括第三PMOS管，所述第三PMOS管的数量是所述第二PMOS管的数量的n倍以实现按照n倍的比例镜像所述负温电流；
[0016]所述第三PMOS管的源极连接所述第二PMOS管的源极，所述第三PMOS 管的栅极和第二PMOS管的栅极共接，所述第三PMOS管的漏极连接所述差分输入及放大电路。
[0017]在本技术所述的改善失调电压温度特性的运放结构中，所述第一 PMOS管、第二PMOS管和第三PMOS管同类型同尺寸，所述第一NMOS管和所述第二NMOS管同类型同尺寸。
[0018]在本技术所述的改善失调电压温度特性的运放结构中，所述一对输入管包括第四PMOS管和第五PMOS管，所述一对负载管包括第三NMOS管和第四NMOS管；
[0019]所述第四PMOS管的源极、第五PMOS管的源极共接至所述第三PMOS 管的漏极，所述第四PMOS管的漏极连接第三NMOS管的漏极，所述第五 PMOS管的漏极连接第四NMOS管的漏极，所述第三NMOS管的栅极和第四 NMOS管的栅极共接至所述第三NMOS管的漏极，所述第三NMOS管的源极和第四NMOS管的源极共接至地；
[0020]所述第三NMOS管的栅极和第四NMOS管的栅极用于接收差分信号，所述第四NMOS管的漏极输出放大后的信号。
[0021]本技术的改善失调电压温度特性的运放结构，具有以下有益效果：本技术中增加负温电流产生电路产生负温度系数的基准电流，偏置电路将基准电流按照预设镜像比镜像出负温度系数的偏置电流送入所述差分输入及放大电路，而且偏置电流的相对温度系数和输入管、负载管的电子迁移速率的相对温度系数一致，如此可使得失调电压的温度系数约等于零。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图：
[0023]图1是本技术改善失调电压温度特性的运放结构的实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0024]为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的典型实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容更加透彻全面。应当理解本技术实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本技术实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
[0025]参考图1，本实施例的改善失调电压温度特性的运放结构包括：负温电流产生电路100、偏置电路200和差分输入及放大电路300。
[0026]差分输入及放大电路300，用于接收输入的差分信号并进行放大后输出，包括工作在饱和区的一对输入管和一对负载管；
[0027]负温电流产生电路100，用于产生负温度系数的基准电流，基准电流如图中I2所示；
[0028]偏置电路200，与所述负温电流产生电路100、差分输入及放大电路300 分别连接，用于基于所述负温电流产生电路100产生的所述基准电流通过电流镜获取到负温度系数的偏置电流，偏置电流如图中I
ss
/2所示，并将所述偏置电流送入所述差分输入及放大电路300，所述偏置电流的相对温度系数和输入管、负载管的电子迁移速率的相对温度系数一致。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改善失调电压温度特性的运放结构，其特征在于，所述运放结构包括：差分输入及放大电路(300)，用于接收输入的差分信号并进行放大后输出，包括工作在饱和区的一对输入管和一对负载管；负温电流产生电路(100)，用于产生负温度系数的基准电流；偏置电路(200)，与所述负温电流产生电路(100)、差分输入及放大电路(300)分别连接，用于基于所述负温电流产生电路(100)产生的所述基准电流通过电流镜获取到负温度系数的偏置电流，并将所述偏置电流送入所述差分输入及放大电路(300)，所述偏置电流的相对温度系数和所述输入管、负载管的电子迁移速率的相对温度系数一致。2.根据权利要求1所述的改善失调电压温度特性的运放结构，其特征在于，所述负温电流产生电路(100)包括互为镜像的基准电流支路和负温电流支路，所述基准电流支路中设置有负温电压器件或/和所述负温电流支路中设置有正温电阻(R)。3.根据权利要求2所述的改善失调电压温度特性的运放结构，其特征在于，所述负温电流支路包括第一PMOS管(MP1)、第一NMOS管(MN1)和所述正温电阻(R)，所述基准电流支路包括第二PMOS管(MP2)、第二NMOS管(MN2)和所述负温电压器件；所述第一PMOS管(MP1)的源极和第二PMOS管(MP2)的源极共接并接入所述运放结构的供电电压，所述第一PMOS管(MP1)的栅极和第二PMOS管(MP2)的栅极共接至所述第一PMOS管(MP1)的漏极，所述第一PMOS管(MP1)的漏极连接所述第一NMOS管(MN1)的漏极，所述第二PMOS管(MP2)的漏极连接所述第二NMOS管(MN2)的漏极，所述第一NMOS管(MN1)的栅极和所述第二NMOS管(MN2)的栅极共接至所述第二NMOS管(MN2)的漏极，所述第一NMOS管(MN1)的源极经由所述正温电阻(R)接地，所述第二NMOS管(MN2)的源极经由所述负温电压器件接地。4.根据权利要求3所述的改善失调电压温度特性的运放结构，其特征在于，所述负温电压器件为NPN型三极管(Q)，所述三极管(Q)的集电极连接所述第二NMOS管(MN2)的源极，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘桂云，王媛，
申请(专利权)人：辉芒微电子深圳股份有限公司，
类型：新型
国别省市：