一种高低温曲率补偿齐纳基准电压源电路制造技术

本发明专利技术提供一种高低温曲率补偿齐纳基准电压源电路，应用于基准电压源技术领域，通过齐纳管Z的NP结的正温度系数和三极管一Q1基极、发射极之间的PN结电压的负温度系数相互抵消，形成一定曲率的低温漂齐纳基准，并通过高低温补偿，形成基准电压并输出信号VOUT。该高低温曲率补偿齐纳基准电压源电路，能够通过高低温曲率补偿，调节齐纳基准电压波形的形状，在环境温度及工作温度改变时，减小齐纳基准电压的波动。压的波动。压的波动。

【技术实现步骤摘要】
一种高低温曲率补偿齐纳基准电压源电路


[0001]本专利技术属于基准电压源
，具体涉及一种高低温曲率补偿齐纳基准电压源电路。

技术介绍

[0002]数控基准电压源是当代模拟集成电路极为重要的组成部分，它为串联型稳压电路、A/D和D/A转化器提供基准电压，也是大多数传感器的稳压供电电源或激励源。
[0003]集成电路系统中经常需要使用精密基准电压源电路，基准电压源的精度决定了系统输出电压的精度。然而，电源系统多由功率器件组成，工作时不可避免会发热，有时电源系统还需能够在冬季室外低温环境下良好工作，这就要求精密基准电压源具有良好的温度系数。
[0004]传统一阶零温度系数基准的温度曲线，在全温度范围内大多呈抛物线形，有时并不能满足实际要求，这就需要设计一种高低温曲率补偿齐纳基准电路进行曲率校正。

技术实现思路

[0005]鉴于现有技术中存在上述问题，本专利技术的目的是提供一种高低温曲率补偿齐纳基准电压源电路，能够通过高低温曲率补偿，调节齐纳基准电压波形的形状，在环境温度及工作温度改变时，减小齐纳基准电压的波动。
[0006]一种高低温曲率补偿齐纳基准电压源电路，通过齐纳管Z的NP结的正温度系数和三极管一Q1基极、发射极之间的PN结电压的负温度系数相互抵消，形成一定曲率的低温漂齐纳基准，并通过高低温补偿，形成基准电压并输出信号VOUT；
[0007]所述电路包括电压源VCC、齐纳管Z和电流源一I1，所述电压源VCC、电流源一I1和齐纳管Z依次串联形成一个闭合回路，所述电压源VCC的负极接地；
[0008]所述齐纳管Z的两端并联有依次串联的电阻一R1、电阻二R2、电阻三R3、电阻四R4和电阻五R5；
[0009]所述电路还包括三极管一Q1，所述三极管一Q1的基极连接于电阻四R4、电阻五R5之间的电路上，集电极连接于电阻二R2、电阻三R3之间的电路上，发射极接地；
[0010]所述电路还包括集电极相互连接的三极管二Q2、三极管三Q3，所述三极管二Q2的基极连接于电阻三R3、电阻四R4之间的电路上，发射极连接有电阻六R6，所述三极管三Q3的基极连接有参考电压源VREF，发射极连接有电阻七R7，所述电阻六R6、电阻七R7的另一端均与电阻八R8电性连接，所述电阻八R8、参考电压源VREF的另一端均接地。
[0011]为了满足该电路输入电压的需求，所述电压源VCC的电压大于7V。
[0012]所述参考电压源VREF的电压为1.25V。
[0013]本专利技术的有益效果是：该高低温曲率补偿齐纳基准电压源电路，利用三极管二Q2的基极电流I
B2
在低温时增加电阻二R2、电阻三R3的电流，提高低温段电压，实现对齐纳管Z负温度系数的曲率修正，并通过调整电阻六R6至电阻八R8之间的比例调整低温曲率补偿；
利用三极管一Q1的集电极分流特性增加电阻二R2的电流，从而抬高基准高温段，实现对齐纳管Z正温度系数的曲率修正，并通过调整电阻二R2、电阻三R3的比例来调整高温曲率补偿。
附图说明
[0014]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0015]图1是本专利技术的电路图；
[0016]图2是现有技术中齐纳基准电压源温度特性的示意图；
[0017]图3是本专利技术齐纳基准电压源温度特性的示意图；
[0018]图4是本专利技术三极管二Q2基极电流I
B2
与温度关系的示意图；
[0019]图5是本专利技术三极管一Q1基极电流I
B1
与温度关系的示意图；
[0020]图6是本专利技术三极管一Q1集电极电流I
C1
与温度关系的示意图。
具体实施方式
[0021]如图2所示，现有技术中未加入高低温曲率补偿的基准电压的输出曲线在全温度范围内呈抛物线状，在低温段呈正温度系数，高温段呈负温度系数，波动较大。
[0022]实施例一
[0023]如图1、图3至图6所示，一种高低温曲率补偿齐纳基准电压源电路，通过齐纳管Z的NP结的正温度系数和三极管一Q1基极、发射极之间的PN结电压的负温度系数相互抵消，形成一定曲率的低温漂齐纳基准，并通过高低温补偿，形成基准电压并输出信号VOUT。
[0024]该高低温曲率补偿齐纳基准电压源电路的工作原理分析如下：
[0025]电压源VCC供电后，构成电流镜的电流源一I1、电流源二I2使整个电路正常启动工作，忽略曲率补偿后，齐纳基准电压V
ZREF
的计算公式为：
[0026][0027]其中，V
ZENER
为齐纳管Z的开启电压阈值，是正温度系数，V
BE1
为三极管一Q1的基极、发射极之间的电压差，是负温度系数，通过调整公式(1)中电阻的比例即可将正温度系数和负温度系数相互抵消得到超低温漂基准电压V
ZREF
，即如图1所示的输出信号VOUT。
[0028]如图4所示，当V
B2
>V
REF
时，即
[0029][0030]时，三极管二Q2导通，三极管二Q2的基极电流I
B2
有电流产生，其中，V
B2
为三极管二Q2的基极电压，V
BE1
≈V
BE2
≈V
BE3
＝V
BE
，V
BE
为NPN三极管Q基极和发射极之间的电压差。
[0031]由于处于低温时，V
BE
变大会导致I
B2
变大，而V
REF
不变，又因I
B2
＝
C2
/2,β2为三极管二Q2的放大倍数，且
[0032][0033]因此，利用V
BE
的负温度系数，调整公式(2)中的电阻参数和电流源二I2参数，使电
阻七R7、电阻六R6、电流源二I2、电阻八R8决定低温时三极管二Q2的基极电流I
B2
的启动温度点，可以使三极管二Q2的基极电流I
B2
启动分流将低温补偿做到最佳，此时，三极管二Q2的基极电流I
B2
在低温时增加了电阻三R3、电阻二R2的电流，抬高了低温段电压，进行了有效的低温补偿，同时，三极管一Q1的基极电流I
B1
也会随温度降低而进行有效补偿。
[0034]如图5所示，三极管一Q1的基极电流定义为I
B1
，放大倍数为β1，
[0035]则
[0036][0037]三极管一Q1的放大倍数β1随温度升高而增大，调试公式(3)中的电阻比例可以达到相应的高温曲率补偿效果。
[0038]如图6所示，利用三极管一Q1的集电极分流特性增加电阻二R2的电流，从而抬高基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高低温曲率补偿齐纳基准电压源电路，其特征在于，通过齐纳管Z的NP结的正温度系数和三极管一Q1基极、发射极之间的PN结电压的负温度系数相互抵消，形成一定曲率的低温漂齐纳基准，并通过高低温补偿，形成基准电压并输出信号VOUT；所述电路包括电压源VCC、齐纳管Z和电流源一I1，所述电压源VCC、电流源一I1和齐纳管Z依次串联形成一个闭合回路，所述电压源VCC的负极接地；所述齐纳管Z的两端并联有依次串联的电阻一R1、电阻二R2、电阻三R3、电阻四R4和电阻五R5；所述电路还包括三极管一Q1，所述三极管一Q1的基极连接于电阻四R4、电阻五R5之间的电路上，集电极连接于电阻二R2、电...

【专利技术属性】
技术研发人员：于圣武，夏云，张洪俞，
申请(专利权)人：南京微盟电子有限公司，
类型：发明
国别省市：