一种低温漂的双极带隙基准电压源制造技术

本发明专利技术属于模拟集成电路领域，公开了一种低温漂的双极带隙基准电压源，包括带隙基准模块、温度补偿模块和直流偏置模块；温度补偿模块与带隙基准模块连接，直流偏置模块与带隙基准模块和温度补偿模块均连接；带隙基准模块用于生成一阶补偿的带隙基准电压；温度补偿模块用于生成高阶PTAT电流，并通过高阶PTAT电流补偿带隙基准电压中负温度系数的高阶项，得到低温漂的带隙基准电压；直流偏置模块用于生成第一偏置电流和第二偏置电流，并分别发送至带隙基准模块和温度补偿模块。可让电路在不同温度的工作状态下，使带隙基准电压源输出的基准电压不受温度的变化，具有低温漂、适应双极型工艺的特点，提高了基准电压源电路的应用适用性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种低温漂的双极带隙基准电压源


[0001]本专利技术属于模拟集成电路领域，涉及一种低温漂的双极带隙基准电压源。

技术介绍

[0002]近年来，随着电子产品的不断发展和升级，对集成电路芯片的性能要求越来越高。带隙基准电压源作为数模转换器、模数转换器以及开关电源等系统中的重要组成部分，具有高精度、低温漂和稳定性的特点，可为系统提供不受电源电压、工作温度和工艺参数影响的稳定电压。
[0003]现有的带隙基准电压源利用具有负温度系数的基极
‑
发射极电压VBE叠加正温度系数的N
·
Vt结构，缺少温度补偿结构，无法消除温度对输出的基准电压的高阶影响，输出的基准电压受温度变化影响明显，不利于系统级用户的选型设计。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述现有技术中，现有带隙基准电压源无法消除温度对输出的基准电压的高阶影响，输出的基准电压受温度变化影响明显的缺点，提供一种低温漂的双极带隙基准电压源。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0006]一种低温漂的双极带隙基准电压源，包括带隙基准模块、温度补偿模块和直流偏置模块；温度补偿模块与带隙基准模块连接，直流偏置模块与带隙基准模块和温度补偿模块均连接；带隙基准模块用于生成一阶补偿的带隙基准电压；温度补偿模块用于生成高阶PTAT电流，并通过高阶PTAT电流补偿带隙基准电压中负温度系数的高阶项，得到低温漂的带隙基准电压；直流偏置模块用于生成第一偏置电流和第二偏置电流，并分别发送至带隙基准模块和温度补偿模块。
[0007]可选的，所述带隙基准模块包括第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3、第四晶体管Q4和第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3；第三电阻R3的第一端设置第一输出节点，第二端连接第二电阻R2的第一端；第二电阻R2的第二端连接第一晶体管Q1的发射极和第二晶体管Q2的发射极；第一晶体管Q1的基极上设置第二输出节点，并和第二晶体管Q2的基极连接；第一晶体管Q1的集电极连接第三晶体管Q3的集电极；第二晶体管Q2的集电极连接第四晶体管Q4的集电极；第三晶体管Q3的基极连接第四晶体管Q4的基极；第四晶体管Q4的基极与集电极短接，发射极连接第一电阻R1的第一端。
[0008]可选的，所述第三晶体管Q3的发射极接地；第一电阻R1的第二端接地。
[0009]可选的，所述第三晶体管Q3和第四晶体管Q4的发射区面积比例为1：8。
[0010]可选的，所述温度补偿模块包括第六晶体管Q6、第七晶体管Q7、第八晶体管Q8、第九晶体管Q9、第十晶体管Q10、第十一晶体管Q11、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6；第六晶体管Q6的发射极连接第一输出节点，集电极连接第二电阻R2的第一端，基极连接第七晶体管Q7的基极；第七晶体管Q7的发射极连接第一输出节点，集电极与基极短接；第九晶体
管Q9的集电极连接第七晶体管Q7的集电极，基极连接第五电阻R5的第二端，发射极连接第四电阻R4的第一端；第八晶体管Q8的集电极连接第一输出节点，基极连接第十晶体管Q10的基极，发射极连接第四电阻R4的第一端；第十晶体管Q10的集电极与基极短接，发射极连接第十一晶体管Q11的集电极；第十一晶体管Q11的基极与集电极短接；第五电阻R5的第一端接第八晶体管Q8的基极，第二端接第六电阻R6的第一端；第六电阻R6的第二端接第十晶体管Q10的发射极。
[0011]可选的，所述第四电阻R4的第二端接地；第十一晶体管Q11的发射极接地。
[0012]可选的，所述第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5以及第六电阻R6均为多晶硅电阻。
[0013]可选的，所述第六晶体管Q6和第七晶体管Q7的发射区面积比例为1：1；所述第八晶体管Q8、第九晶体管Q9、第十晶体管Q10和第十一晶体管Q11的发射区面积比例为1：1：2：2。
[0014]可选的，所述直流偏置模块包括第五晶体管Q5、第一电流源I1、第二电流源I2和第三电流源I3；第五晶体管Q5的基极接第三电流源I3的第一端，集电极接第一输出节点；第一电流源I1的第一端接第十晶体管Q10的集电极；第二电流源I2的第一端接第二输出节点。
[0015]可选的，所述第五晶体管Q5的发射极、第一电流源I1的第二端、第二电流源I2的第二端以及第三电流源I3的第二端均连接电源VCC。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0017]本专利技术低温漂的双极带隙基准电压源，设置带隙基准模块、温度补偿模块和直流偏置模块，通过带隙基准模块提供经一阶补偿的带隙基准电压，通过温度补偿模块提供高阶PTAT电流，并通过高阶PTAT电流补偿带隙基准电压中负温度系数的高阶项，得到低温漂的带隙基准电压，通过直流偏置模块为带隙基准模块和温度补偿模块的工作提供直流偏置。该双极带隙基准电压源可工作在不同温度的工作状态下，基于温度补偿模块产生的变化的高阶PTAT电流，使输出的带隙基准电压不受温度的变化，具有低温漂、适应双极型工艺的特点，提高了基准电压源电路的应用适用性，可广泛应用在各种电源类管理和驱动类芯片中，具有良好的应用前景和经济效益。有效解决了现有带隙基准结构中由于不包含温度补偿结构，无法消除温度对输出的带隙基准电压的高阶影响，导致输出的带隙基准电压受温度变化影响明显，不利于系统级用户的选型设计的缺陷。
附图说明
[0018]图1为现有带隙基准电压源结构示意图。
[0019]图2为本专利技术的低温漂的双极带隙基准电压源结构示意图。
[0020]图3为本专利技术的温度补偿的基准电压温度特性曲线图。
具体实施方式
[0021]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，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的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本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，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0022]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0023]下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：
[0024]参见图1，现有带隙基准源电压源，通常利用具有负温度系数的基极
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发射极电压VBE叠加正温度系数的N
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Vt，缺少温度补偿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温漂的双极带隙基准电压源，其特征在于，包括带隙基准模块、温度补偿模块和直流偏置模块；温度补偿模块与带隙基准模块连接，直流偏置模块与带隙基准模块和温度补偿模块均连接；带隙基准模块用于生成一阶补偿的带隙基准电压；温度补偿模块用于生成高阶PTAT电流，并通过高阶PTAT电流补偿带隙基准电压中负温度系数的高阶项，得到低温漂的带隙基准电压；直流偏置模块用于生成第一偏置电流和第二偏置电流，并分别发送至带隙基准模块和温度补偿模块。2.根据权利要求1所述的低温漂的双极带隙基准电压源，其特征在于，所述带隙基准模块包括第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3、第四晶体管Q4和第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3；第三电阻R3的第一端设置第一输出节点，第二端连接第二电阻R2的第一端；第二电阻R2的第二端连接第一晶体管Q1的发射极和第二晶体管Q2的发射极；第一晶体管Q1的基极上设置第二输出节点，并和第二晶体管Q2的基极连接；第一晶体管Q1的集电极连接第三晶体管Q3的集电极；第二晶体管Q2的集电极连接第四晶体管Q4的集电极；第三晶体管Q3的基极连接第四晶体管Q4的基极；第四晶体管Q4的基极与集电极短接，发射极连接第一电阻R1的第一端。3.根据权利要求2所述的低温漂的双极带隙基准电压源，其特征在于，所述第三晶体管Q3的发射极接地；第一电阻R1的第二端接地。4.根据权利要求2所述的低温漂的双极带隙基准电压源，其特征在于，所述第三晶体管Q3和第四晶体管Q4的发射区面积比例为1：8。5.根据权利要求2所述的低温漂的双极带隙基准电压源，其特征在于，所述温度补偿模块包括第六晶体管Q6、第七晶体管Q7、第八晶体管Q8、第九晶体管Q9、第十晶体管Q10、第十一晶体管Q11、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6；第六晶体管Q6的发射极连接第一输出节点，集电极连接第二电阻R2的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李新瑞，尤路，廖雪，向宏莉，魏海龙，王勇，王清波，
申请(专利权)人：西安微电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：