【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于高阶曲率补偿的带隙基准电路，属于集成电路。
技术介绍
1、带隙基准电压源(bandgap reference)能够提供一个与电压波动和温度变化无关的稳定参考电压源，是模拟、数字和数模混合电路的核心模块。在模数转换器(analog todigital converter，adc)中，基准电压源对adc的信噪比、增益误差等性能参数有着重要影响。随着adc精度的提高，尤其是对于sigma-delta adc，对参考电压源噪声和温度漂移的要求也越来越高。以24位的adc为例，要求其温度系数要小于10×10-6/℃。传统的带隙基准电压源通常采用一阶温度补偿技术，其温漂被限制在15×10-6/℃～100×10-6/℃，难以满足高精度adc系统的设计要求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种基于高阶曲率补偿的带隙基准电路，解决传统的带隙基准电压源难以满足高精度adc系统的设计要求的技术问题。
2、为达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：
3、本专利技术提供了一种基于高阶曲率补偿的带隙基准电路，包括基准电压产生电路和高阶曲率补偿电路，所述高阶曲率补偿电路包括正温度系数电流产生电路、非温度系数电流产生电路以及抽取补偿电流产生电路；所述基准电压产生电路用于产生基准电压并通过其输出端输出；所述正温度系数电流产生电路用于根据基准电压产生正温度系数电流并通过其输出端输出；所述非温度系数电流产生电路用于根据基准电压产生
4、可选的，所述基准电压产生电路包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、三极管q1、三极管q2以及放大器amp，所述电阻r3和电阻r4的一端连接至电源vdd，所述电阻r3的另一端连接至放大器amp的负输入端和三极管q1的集电极，所述电阻r4的另一端连接至放大器amp的正输入端和三极管q2的集电极，所述三极管q1和三极管q2的基极连接至放大器amp的输出端；所述三极管q2的发射极依次通过电阻r1和电阻r2连接至地线vss，所述三极管q1的发射极连接至电阻r1和电阻r2的连接点，所述放大器amp的输出端为基准电压产生电路的输出端。
5、可选的，所述正温度系数电流产生电路包括mos管mp1、mos管mp2、三极管q3以及电阻r5，所述mos管mp1和mos管mp2的源极连接至电源vdd，所述mos管mp1和mos管mp2的栅极、mos管mp1的漏极连接至三极管q3的集电极，所述三极管q3的发射极通过电阻r5连接至地线vss，所述三极管q3的基极连接至放大器amp的输出端，所述mos管mp2的漏极为正温度系数电流产生电路的输出端。
6、可选的，所述非温度系数电流产生电路包括mos管mp3、mos管mp4、mos管mp5以及电阻r6，所述mos管mp3、mos管mp4、mos管mp5的源极连接至电源vdd，所述电阻r6的一端连接至mos管mp3、mos管mp4、mos管mp5的栅极、mos管mp3的漏极以及放大器amp的输出端，所述电阻r6的另一端连接至地线vss，所述mos管mp3和mos管mp4的漏极为非温度系数电流产生电路的第一输出端和第二输出端。
7、可选的，所述抽取补偿电流产生电路包括mos管mp6、mos管mp7、mos管mp8、mos管mp9、mos管mp10、三极管q4、三极管q5、三极管q6、三极管q7、三极管q8、三极管q9、三极管q10、三极管q11、电阻r7、电阻r8、电阻r9以及电阻r10；所述mos管mp6、mos管mp7、mos管mp8、mos管mp9以及mos管mp10的源极连接至电源vdd，所述mos管mp6和mos管mp7的栅极、mos管mp6的漏极连接至三极管q4的集电极，所述三极管q4的发射极通过电阻r7连接至地线vss，所述三极管q4的基极连接至非温度系数电流产生电路的第二输出端；所述mos管mp7的漏极连接至电阻r8的一端、三极管q8的源极以及三极管q11的基极，所述三极管q8的基极连接至三极管q7和三极管q9的基极、三极管q7的漏极以及非温度系数电流产生电路的第一输出端，所述三极管q7、三极管q8、三极管q9的源极连接至地线vss；所述mos管mp8的漏极连接至电阻r8的另一端、三极管q9的漏极、三极管q10的基极，所述三极管q10的漏极连接至正温度系数电流产生电路的输出端，所述三极管q10的源极连接至地线vss；所述mos管mp9的漏极连接至mos管mp8、mos管mp9和mos管mp10的栅极、三极管q5的漏极；所述三极管q5的基极连接至正温度系数电流产生电路的输出端，所述三极管q5的源极通过电阻r9连接至地线vss；所述mos管mp10的漏极连接至三极管q6的集电极、电阻r1和电阻r2的连接点，所述三极管q6的基极连接至三极管q11的集电极、非温度系数电流产生电路的第二输出端，所述三极管q6的发射极通过电阻r10连接至地线vss，所述三极管q11的源极连接至地线vss。
8、与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果：
9、本专利技术提供的一种基于高阶曲率补偿的带隙基准电路，带隙基准电压由基准电压产生电路产生，其电压大小与温度的关系为开口向下；曲率补偿电路产生的抽取补偿电流也为开口向下，进而产生了与温度关系为开口向下的电压，两者相减，最后得到一个与温度关系更小的电压；相比传统的带隙基准电路，本专利技术的温漂更小，能够满足更多的使用场景。
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1.一种基于高阶曲率补偿的带隙基准电路，其特征在于，包括基准电压产生电路和高阶曲率补偿电路，所述高阶曲率补偿电路包括正温度系数电流产生电路、非温度系数电流产生电路以及抽取补偿电流产生电路；所述基准电压产生电路用于产生基准电压并通过其输出端输出；所述正温度系数电流产生电路用于根据基准电压产生正温度系数电流并通过其输出端输出；所述非温度系数电流产生电路用于根据基准电压产生两个相等的非温度系数电流并通过其第一输出端和第二输出端输出；所述抽取补偿电流产生电路用于根据正温度系数电流和非温度系数电流产生抽取补偿电流并作用于基准电压产生电路，对基准电压产生电路产生的基准电压进行补偿。
2.根据权利要求1所述的基于高阶曲率补偿的带隙基准电路，其特征在于，所述基准电压产生电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、三极管Q1、三极管Q2以及放大器AMP，所述电阻R3和电阻R4的一端连接至电源VDD，所述电阻R3的另一端连接至放大器AMP的负输入端和三极管Q1的集电极，所述电阻R4的另一端连接至放大器AMP的正输入端和三极管Q2的集电极，所述三极管Q1和三极管Q2的基极连接至放大器A
3.根据权利要求1所述的基于高阶曲率补偿的带隙基准电路，其特征在于，所述正温度系数电流产生电路包括MOS管MP1、MOS管MP2、三极管Q3以及电阻R5，所述MOS管MP1和MOS管MP2的源极连接至电源VDD，所述MOS管MP1和MOS管MP2的栅极、MOS管MP1的漏极连接至三极管Q3的集电极，所述三极管Q3的发射极通过电阻R5连接至地线VSS，所述三极管Q3的基极连接至放大器AMP的输出端，所述MOS管MP2的漏极为正温度系数电流产生电路的输出端。
4.根据权利要求1所述的基于高阶曲率补偿的带隙基准电路，其特征在于，所述非温度系数电流产生电路包括MOS管MP3、MOS管MP4、MOS管MP5以及电阻R6，所述MOS管MP3、MOS管MP4、MOS管MP5的源极连接至电源VDD，所述电阻R6的一端连接至MOS管MP3、MOS管MP4、MOS管MP5的栅极、MOS管MP3的漏极以及放大器AMP的输出端，所述电阻R6的另一端连接至地线VSS，所述MOS管MP3和MOS管MP4的漏极为非温度系数电流产生电路的第一输出端和第二输出端。
5.根据权利要求2所述的基于高阶曲率补偿的带隙基准电路，其特征在于，所述抽取补偿电流产生电路包括MOS管MP6、MOS管MP7、MOS管MP8、MOS管MP9、MOS管MP10、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6、三极管Q7、三极管Q8、三极管Q9、三极管Q10、三极管Q11、电阻R7、电阻R8、电阻R9以及电阻R10；所述MOS管MP6、MOS管MP7、MOS管MP8、MOS管MP9以及MOS管MP10的源极连接至电源VDD，所述MOS管MP6和MOS管MP7的栅极、MOS管MP6的漏极连接至三极管Q4的集电极，所述三极管Q4的发射极通过电阻R7连接至地线VSS，所述三极管Q4的基极连接至非温度系数电流产生电路的第二输出端；所述MOS管MP7的漏极连接至电阻R8的一端、三极管Q8的源极以及三极管Q11的基极，所述三极管Q8的基极连接至三极管Q7和三极管Q9的基极、三极管Q7的漏极以及非温度系数电流产生电路的第一输出端，所述三极管Q7、三极管Q8、三极管Q9的源极连接至地线VSS；所述MOS管MP8的漏极连接至电阻R8的另一端、三极管Q9的漏极、三极管Q10的基极，所述三极管Q10的漏极连接至正温度系数电流产生电路的输出端，所述三极管Q10的源极连接至地线VSS；所述MOS管MP9的漏极连接至MOS管MP8、MOS管MP9和MOS管MP10的栅极、三极管Q5的漏极；所述三极管Q5的基极连接至正温度系数电流产生电路的输出端，所述三极管Q5的源极通过电阻R9连接至地线VSS；所述MOS管MP10的漏极连接至三极管Q6的集电极、电阻R1和电阻R2的连接点，所述三极管Q6的基极连接至三极管Q11的集电极、非温度系数电流产生电路的第二输出端，所述三极管Q6的发射极通过电阻R10连接至地线VSS，所述三极管Q11的源极连接至地线VSS。
...【技术特征摘要】
1.一种基于高阶曲率补偿的带隙基准电路，其特征在于，包括基准电压产生电路和高阶曲率补偿电路，所述高阶曲率补偿电路包括正温度系数电流产生电路、非温度系数电流产生电路以及抽取补偿电流产生电路；所述基准电压产生电路用于产生基准电压并通过其输出端输出；所述正温度系数电流产生电路用于根据基准电压产生正温度系数电流并通过其输出端输出；所述非温度系数电流产生电路用于根据基准电压产生两个相等的非温度系数电流并通过其第一输出端和第二输出端输出；所述抽取补偿电流产生电路用于根据正温度系数电流和非温度系数电流产生抽取补偿电流并作用于基准电压产生电路，对基准电压产生电路产生的基准电压进行补偿。
2.根据权利要求1所述的基于高阶曲率补偿的带隙基准电路，其特征在于，所述基准电压产生电路包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、三极管q1、三极管q2以及放大器amp，所述电阻r3和电阻r4的一端连接至电源vdd，所述电阻r3的另一端连接至放大器amp的负输入端和三极管q1的集电极，所述电阻r4的另一端连接至放大器amp的正输入端和三极管q2的集电极，所述三极管q1和三极管q2的基极连接至放大器amp的输出端；所述三极管q2的发射极依次通过电阻r1和电阻r2连接至地线vss，所述三极管q1的发射极连接至电阻r1和电阻r2的连接点，所述放大器amp的输出端为基准电压产生电路的输出端。
3.根据权利要求1所述的基于高阶曲率补偿的带隙基准电路，其特征在于，所述正温度系数电流产生电路包括mos管mp1、mos管mp2、三极管q3以及电阻r5，所述mos管mp1和mos管mp2的源极连接至电源vdd，所述mos管mp1和mos管mp2的栅极、mos管mp1的漏极连接至三极管q3的集电极，所述三极管q3的发射极通过电阻r5连接至地线vss，所述三极管q3的基极连接至放大器amp的输出端，所述mos管mp2的漏极为正温度系数电流产生电路的输出端。
4.根据权利要求1所述的基于高阶曲率补偿的带隙基准电路，其特征在于，所述非温度系数电流产生电路包括mos管mp3、mos管mp4、mos管mp5以及电阻r6，所述mos管mp3、mos管mp...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈小杰，龙善丽，童紫平，屈睿峥，吴传奇，王露露，周健，
申请(专利权)人：华东光电集成器件研究所，
类型：发明
国别省市：
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