【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及集成电路领域，具体涉及一种可调的低温漂基准电压源电路以及正温度系数电压生成方法。
技术介绍
1、随着电子产品在日常生活中的广泛应用，芯片的需求量越来越大。基准电压源作为芯片的核心模块之一，其性能的高低将直接影响整个电路系统的性能优劣。除此之外，为了确保电路能够在一定温度范围内稳定工作，研究高质量的基准电压源电路变得非常重要。
2、带隙基准是一种常见的基准电压源电路。在实际工艺中，首先，三极管的基极—发射极电压，也就是pn结二极管的正向电压，具有负温度系数；其次，如果两个三极管工作在不相等的电流密度下，那么它们的基极—发射极电压的差值就与绝对温度成正比，即具有正温度系数。因此，将三极管的vbe和δvbe进行互补，就得到了与温度无关的基准电压。
3、图1是一种基于上述原理形成的基础带隙基准电路。它包含两个三极管电流镜，使得流过三极管q1、q2的集电极电流比例为n，q2比q1的尺寸要大很多，尺寸比例为r，这样q2上的vbe2就会比q1的小，两三极管之间的δvbe由电阻r'上电压体现，由此，通过电阻r'的电流是正温度系数电流，可得出，电压vr为正温度系数电压，基准电压是vbe1和vr之和。通过调节电阻r可调整vr值，得到的基准电压值大约为1.2v。
4、具体表达式如下：
5、δvbe＝vbe1-vbe2＝vtln(nr) (1)
6、
7、vref＝vbe1+vr (
8、在图1所示的传统带隙基准电路中，其产生的基准电压值、温度系数较为固定，若想在很大范围内任意设置，则需要设置复杂的放大器来实现。图7则是根据传统带隙基准电路得出的输出电压与温度的关系图，得出的基准电压平均值为1.22v，温漂系数为3.91×10-4/℃，远低于现如今对基准电压源的要求。
9、同时，在正温度系数电压的生成过程中，三极管q1、q2的集电极电流并不精确成比例，这是由于三极管的基极电流的分流作用，具体表达式如下：
10、
11、在式(4)中，ie1、ie2分别为三极管q1、q2的发射极电流，ib1和ib2分别为三极管q1、q2的基极电流，由于ib1和ib2并不存在确定的比例关系，因此三极管q1、q2的集电极电流并不成比例，导致图1的带隙基准电路不满足式(1)，
12、反应到具体电路则是会影响电路的温度稳定性。
技术实现思路
1、针对以上存在的问题，本专利技术提供一种可调的低温漂的基准电压源电路，解决现有技术中基准电压值、温度系数较为固定和基极电流分流问题。主要的
技术实现思路
包括以下三点：
2、1、将生成正温度系数电压δvbe的模块设计为可重复的单元，用于与负温度系数电压叠加，生成大小可调的基准电压；
3、2、利用电流镜，使得正温度系数电压重复单元中的三极管的集电极电流精确可调，便于精确调整其温度系数。
4、3、在正温度系数电压生成部分，引入自适应基极电流，不影响三极管集电极电流的大小。
5、本专利技术技术方案为：一种可调的低温漂基准电压源电路，该电路包括：正温度系数电流产生模块，用于生成正温度系数电流；负温度系数电流产生模块，由所述正温度系数电流产生电路提供偏置，用于生成负温度系数电流；基准电压产生模块，与所述正温度系数电流产生模块和所述负温度系数电流产生模块相连，生成基准电压；
6、所述正温度系数电流产生模块包括第一子模块、第二子模块；所述第一子模块是启动电路，用于消除电路简并点；所述第二子模块用于产生正温度系数电流，并为负温度系数电流产生模块提供偏置，为基准电压产生模块提供正温度系数电流。
7、进一步的，所述正温度系数电流产生模块的第一子模块包括：三个nmos管：nm2、nm3、nm4；一个pnp管：qa-11；一个电阻：r3；所述正温度系数电流产生模块的第二子模块包括：一个nmos管：nm1；二个pmos管：pm1、pm2；八个pnp管：qa-1、qa-2、qa-7、qa-8、qa-9、qa-10、qa-12、qa-13；四个npn管：qa-3、qa-4、qa-5、qa-6；七个电阻：r1、r2、r4、r5、r6、r7、r8；
8、其中，所述qa-1的基极与qa-5的基极、qa-5的集电极、r5的一端相连，qa-1的集电极与qa-3的基极、qa-3的集电极、qa-4的基极相连，qa-1的发射极与qa-2的发射极、qa-9的集电极相连，qa-2的基极与qa-6的基极、qa-6的集电极、r6的一端相连，qa-2的集电极与qa-4的集电极、nm1的栅极相连，qa-7的发射极与qa-5的发射极相连，qa-8的发射极与qa-6的发射极相连，qa-8的基极与nm1的源极、r7的一端相连，qa-9的基极与qa-10的基极、qa-11的基极、qa-12的基极、qa-13的基极、nm4的漏极、pm2的源极相连，qa-9的发射极与r1的一端相连，qa-10的集电极与r5的另一端、r6的另一端相连，qa-10的发射极与r2的一端相连，qa-11的集电极与nm2的漏极、nm2的栅极、nm3的栅极相连，qa-11的发射极与r3的一端相连，qa-12的集电极与pm1的源极相连，qa-12的发射极与r4的一端相连，qa-13的发射极与r8的一端相连，pm1的栅极与pm2的栅极、pm1的漏极、nm1的漏极相连，nm3的漏极与nm4的栅极、外加启动电流相连，r1的另一端、r2的另一端、r3的另一端、r4的另一端、r8的另一端与电源vdd相连，qa-7的基极、qa-7的集电极、qa-3的发射极、qa-4的发射极、qa-8的集电极、nm2的源极、nm3的源极、nm4的源极、r7的另一端、pm2的漏极接地，所述qa-13的集电极输出正温度系数电流；
9、进一步的，所述负温度系数电流产生模块包括：一个nmos管：nm5；一个pmos管：pm3；五个pnp管：qb-1、qb-2、qb-7、qb-8、qb-9；四个npn管：qb-3、qb-4、qb-5、qb-6；三个电阻：r9、r10、r11；由正温度系数模块提供的一定比例的电流源：αiptat、βiptat。
10、其中，所述qb-1的基极与qb-5的基极、qb-5的集电极、αiptat的一端相连，qb-1的集电极与qb-3的基极、qb-3的集电极、qb-4的基极相连，qb-1的发射极与qb-2的发射极、βiptat的一端相连，qb-2的基极与qb-6的基极、qb-6的集电极、αiptat的一端相连，qb-2的集电极与qb-4的集电极、nm5的栅极相连，qb-5的发射极与qb-7的发射极相连，qb-6的发射极与nm5的源极、r10的一端相连，qb-8的基极与pm3的源极、qb-9的基极相连，qb-8的发射极与r9的一端相连，qb-9的发射极与r11的一端相连，qb-8的集电极与pm3的栅极、nm5的漏极相连本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可调的低温漂基准电压源电路，该电路包括：正温度系数电流产生模块，用于生成正温度系数电流；
2.如权利要求1所述的一种可调的低温漂基准电压源电路，其特征在于，所述正温度系数电流产生模块包括第一子模块、第二子模块；所述第一子模块是启动电路，用于消除电路简并点；所述第二子模块用于产生正温度系数电流，并为负温度系数电流产生模块提供偏置，为基准电压产生模块提供正温度系数电流。
3.如权利要求1所述的一种可调的低温漂基准电压源电路，其特征在于，所述负温度系数电流产生模块包括：一个NMOS管：NM5；一个PMOS管：PM3；五个PNP管：Qb-1、Qb-2、Qb-7、Qb-8、Qb-9；四个NPN管：Qb-3、Qb-4、Qb-5、Qb-6；三个电阻：R9、R10、R11；由正温度系数模块提供的一定比例的电流源：αIPTAT、βIPTAT。
4.如权利要求1所述的一种可调的低温漂基准电压源电路，其特征在于，所述基准电压产生模块包括第一子模块、第二子模块、第三子模块；所述第一子模块用于产生负温度系数电压，第二子模块包括若干依次串联的重复单元，并将电压线性
5.如权利要求1所述的一种可调的低温漂基准电压源电路，其特征在于，所述基准电压产生模块的第一子模块包括：一个PNP管：Qc-1；所述第三子模块包括：一个NPN管：Qc-2；三个电阻：R12、R13、R14；由正温度系数模块提供的一定比例的电流源：N1IPTAT、N3IPTAT；由负温度系数模块提供的一定比例的电流源：N2ICTAT、N4ICTAT；
6.如权利要求2所述的一种可调的低温漂基准电压源电路，其特征在于，所述正温度系数电流产生模块的第一子模块包括：三个NMOS管：NM2、NM3、NM4；一个PNP管：Qa-11；一个电阻：R3；所述正温度系数电流产生模块的第二子模块包括：一个NMOS管：NM1；二个PMOS管：PM1、PM2；八个PNP管：Qa-1、Qa-2、Qa-7、Qa-8、Qa-9、Qa-10、Qa-12、Qa-13；四个NPN管：Qa-3、Qa-4、Qa-5、Qa-6；七个电阻：R1、R2、R4、R5、R6、R7、R8；
7.如权利要求4所述的一种可调的低温漂基准电压源电路，其特征在于，所述基准电压产生模块中第二子模块的重复单元包括：一个NMOS管：NM6；二个PNP管：Qc-3、Qc-4；二个NPN管：Qc-5、Qc-6；一个电阻：R15；由正温度系数电流产生模块提供的一定比例的电流源：N5IPTAT、N7IPTAT；由负温度系数电流产生模块提供的一定比例的电流源：N6ICTAT、N8ICTAT；所述Qc-3的基极与Qc-3的集电极、Qc-4的基极、NM6的漏极相连，Qc-4的集电极与Qc-5的基极、Qc-6的基极相连，Qc-5的集电极与NM6的栅极、N5IPTAT的一端、N6ICTAT的一端相连，Qc-6的集电极与N7IPTAT的一端、N8ICTAT的一端相连，Qc-5的发射极与NM6的源极、R15的一端相连，并作为重复单元的负端，Qc-6的发射极与R15的另一端相连，并作为重复单元的正端；N5IPTAT的另一端、N6ICTAT的另一端、N7IPTAT的另一端、N8ICTAT的另一端与电源VDD相连。
...【技术特征摘要】
1.一种可调的低温漂基准电压源电路，该电路包括：正温度系数电流产生模块，用于生成正温度系数电流；
2.如权利要求1所述的一种可调的低温漂基准电压源电路，其特征在于，所述正温度系数电流产生模块包括第一子模块、第二子模块；所述第一子模块是启动电路，用于消除电路简并点；所述第二子模块用于产生正温度系数电流，并为负温度系数电流产生模块提供偏置，为基准电压产生模块提供正温度系数电流。
3.如权利要求1所述的一种可调的低温漂基准电压源电路，其特征在于，所述负温度系数电流产生模块包括：一个nmos管：nm5；一个pmos管：pm3；五个pnp管：qb-1、qb-2、qb-7、qb-8、qb-9；四个npn管：qb-3、qb-4、qb-5、qb-6；三个电阻：r9、r10、r11；由正温度系数模块提供的一定比例的电流源：αiptat、βiptat。
4.如权利要求1所述的一种可调的低温漂基准电压源电路，其特征在于，所述基准电压产生模块包括第一子模块、第二子模块、第三子模块；所述第一子模块用于产生负温度系数电压，第二子模块包括若干依次串联的重复单元，并将电压线性叠加，所述重复单元用于产生正温度系数电压；第三子模块用于继续叠加电压，并通过电阻分压得到输出电压。
5.如权利要求1所述的一种可调的低温漂基准电压源电路，其特征在于，所述基准电压产生模块的第一子模块包括：一个pnp管：qc-1；所述第三子模块包括：一个npn管：qc-2；三个电阻：r12、r13、r14；由正温度系数模块提供的一定比例的电流源：n1iptat、n3iptat；由负温度系数模块提供的一定比例的电流源：n2ictat、n...
【专利技术属性】
技术研发人员：樊华，王磊，张伟，刁小芃，冯浪，冯全源，赵攀峰，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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