一种非对称带隙基准电路制造技术

一种非对称带隙基准电路，其特征在于它包括正温度系数电流生成单元、负温度系数电流生成单元、零温度系数基准电压ＶＲＥＦ生成单元、开关管控制单元以及启动电路Ｓｔａｒｔ？ｕｐ；本发明专利技术的优越性：①使用单边电阻Ｒ２作为温度补偿的低压带隙基准电路；②获得的带隙基准电压ＶＲＥＦ具有低电源电压动作、极低的温漂以及较好的电源特性；③在运放存在较大失调电压时仍能正常动作；④结构简单，操作方便，可为任何系统提供精确稳定的基准电压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基准电压补偿电路，尤其是一种非对称带隙基准电路。(二)
技术介绍
在一般系统中，带隙基准电路一般有两种。(1)如图l-a所示，普通带隙基准电路， 启动电压高，输出电压不可调；(2)如图l-b所示，普通低压带隙基准电路，启动电压低，输 出电压可以为任意值，且以上电路在运放存在较大失调电压时会发生无法启动的问题，如 图4所示，这样会限制芯片的成品率。(三)
技术实现思路
本专利技术的目的在于设计一种非对称带隙基准电路，它可以克服现有技术的不足， 使获得的带隙基准电压除了低电源电压动作、极低的温漂、较好的电源特性外，还可以在运 放存在较大失调电压时仍能正常动作。 本专利技术的技术方案一种非对称带隙基准电路，包括电源电压端子VDD，其特征在 于它包括正温度系数电流生成单元、负温度系数电流生成单元、零温度系数基准电压VREF 生成单元、开关管控制单元以及启动电路Start up ;其中，所说的正温度系数电流生成单 元的输入端连接开关管控制单元的输出端，其输出端接地；所说的负温度系数电流生成单 元的输入端端连接开关管控制单元的输出端，其输出端接地；所说的零温度系数基准电压 VREF生成单元的输入端连接端连接开关管控制单元的输出端，其输出端接地；所说的开关 管控制单元的输入端连接电源电压端子VDD，其输出端连接在启动电路Start up两端，且 零温度系数输出基准电压VREF。 上述所说的正温度系数电流生成单元是由晶体管Ql 、晶体管Q2和电阻Rl组成，其 中晶体管Q1的基极与晶体管Q2的基极连接，并同时接地，其发射极接地，集电极则与开关 控制单元的输出端连接；所说的晶体管Q2的发射极接地，集电极则经电阻R1与开关控制单 元的输出端连接；且由电阻R1得到正温度系数电流II. 上述所说的负温度系数电流生成单元由电阻R2构成，且电阻R2并联在电阻Rl和 晶体管Q2的发射极之间，生成负温度系数电流12。 上述所说的零温度系数基准电压生成单元是由电阻R3组成，其一端连接开关管 控制单元的输出端，另一端接地。 上述所说的开关管控制单元是由放大器AMP、开关管M1、开关管M2、开关管M3组 成；其中，放大器AMP的负向输入端VN与开关管M1的漏极以及晶体管Q1的集电极连接，其 正向输入端VP与电阻Rl远离晶体管Q2的一端、电阻R2的非接地端以及开关管M2的漏极 连接，其输出端与开关管M1的栅极、开关管M2的栅极和开关管M3的栅极连接；所说的开关 管M1的漏极与晶体管Q1的集电极连接，源极与开关管M2的源极、开关管M3的源极连接， 并共同连接电源电压端子VDD，其栅极则与开关管M2的栅极、开关管M3的栅极连接，并共同 连接放大器AMP的输出端；所说的开关管M2的漏极连接放大器AMP的正向输入端、电阻R1远离晶体管Q2的一端和电阻R2的非接地端；开关管M3的漏极连接电阻R3的非接地端，且 由电阻R3得到零温度系数基准电压VREF。 上述所说的启动电路Start up输入端连接基准电压输出VREF，输出端连接放大 器AMP的输出端。 上述所说的VP、VN两点电压相同。 上述所说的正温度系数电流II和负温度系数电流12相等。 —种非对称带隙基准电路，其特征在于它可以作为基准电压生成电路应用在需要 取得基准电压的系统中。 本专利技术的工作原理根据运放的虚短虚断原理，VP = VN，根据II = (Vt*lnn*(I0/ I1))/R1， 12 = VBE1/R2，可知正温度系数略有降低，也就是说温度特性略有下降；但是，由 于只存在单边电阻，在VP、 VN电压较低，即Q1、Q2截止时，两条支路阻抗相差很大，这样，即 使运放存在较大失调电压，该结构电路能仍正常动作；总之，该结构通过单边进行电阻补偿 的方式，在略微降低温度特性的前提下，使运放存在较大失调电压时仍能正常动作。 本专利技术的优越性①使用单边电阻R2作为温度补偿的低压带隙基准电路；②获得 的带隙基准电压VREF具有低电源电压动作、极低的温漂以及较好的电源特性；③可以在运 放存在较大失调电压时仍能正常动作；④电路结构简单，操作方便，可为任何系统提供精确 稳定的基准电压。(四) 附图说明 图1为现有技术的电路结构图(其中，l-a为普通BandG即电路结构图；图l_b为 低电源电压BandG即电路结构图)。 图2为本专利技术所涉一种非对称带隙基准电路的电路结构示意图。 图3为本专利技术所涉一种非对称带隙基准电路的特性曲线图(其中，图3-a为温度 特性曲线；图3-b为电源特性曲线；图3-c为运放存在较大失调电压时的特性曲线)。 图4为普通低压带隙基准电路在运放存在较大失调电压时的特性曲线。(五) 具体实施例方式实施例一种非对称带隙基准电路(见图2)，包括电源电压端子VDD，其特征在于 它包括正温度系数电流生成单元、负温度系数电流生成单元、零温度系数基准电压VREF生 成单元、开关管控制单元以及启动电路Start up ;其中，所说的正温度系数电流生成单元的 输入端连接开关管控制单元的输出端，其输出端接地；所说的负温度系数电流生成单元的 输入端端连接开关管控制单元的输出端，其输出端接地；所说的零温度系数基准电压VREF 生成单元的输入端连接端连接开关管控制单元的输出端，其输出端接地；所说的开关管控 制单元的输入端连接电源电压端子VDD，其输出端连接在启动电路Start up两端，且零温 度系数输出基准电压VREF。 上述所说的(见图2)正温度系数电流生成单元是由晶体管Ql、晶体管Q2和电阻 Rl组成，其中晶体管Ql的基极与晶体管Q2的基极连接，并同时接地，其发射极接地，集电极 则与开关控制单元的输出端连接；所说的晶体管Q2的发射极接地，集电极则经电阻R1与开 关控制单元的输出端连接；且由电阻Rl得到正温度系数电流II ; 上述所说的(见图2)负温度系数电流生成单元由电阻R2构成，且电阻R2并联在 电阻Rl和晶体管Q2的发射极之间，生成负温度系数电流12 ; 上述所说的(见图2)零温度系数基准电压生成单元是由电阻R3组成，其一端连 接开关管控制单元的输出端，另一端接地； 上述所说的(见图2)开关管控制单元是由放大器AMP、开关管M1、开关管M2、开关 管M3组成；其中，放大器AMP的负向输入端VN与开关管M1的漏极以及晶体管Q1的集电极 连接，其正向输入端VP与电阻Rl远离晶体管Q2的一端、电阻R2的非接地端以及开关管M2 的漏极连接，其输出端与开关管M1的栅极、开关管M2的栅极和开关管M3的栅极连接；所说 的开关管M1的漏极与晶体管Q1的集电极连接，源极与开关管M2的源极、开关管M3的源极 连接，并共同连接电源电压端子VDD，其栅极则与开关管M2的栅极、开关管M3的栅极连接， 并共同连接放大器AMP的输出端；所说的开关管M2的漏极连接放大器AMP的正向输入端、 电阻Rl远离晶体管Q2的一端和电阻R2的非接地端；开关管M3的漏极连接电阻R3的非接 地端，且由电阻R3得到零温度系数基准电压VREF ; 上述所说的(见图2)启动电路Start up输入端连接基准电压输出VREF，输出端连接放大器AMP的输出端。 上述所说的VP、 VN两点电压相同。 上述所说的正温度系数电流II和负温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非对称带隙基准电路，包括电源电压端子ＶＤＤ，其特征在于它包括正温度系数电流生成单元、负温度系数电流生成单元、零温度系数基准电压ＶＲＥＦ生成单元、开关管控制单元以及启动电路Ｓｔａｒｔｕｐ；其中，所说的正温度系数电流生成单元的输入端连接开关管控制单元的输出端，其输出端接地；所说的负温度系数电流生成单元的输入端端连接开关管控制单元的输出端，其输出端接地；所说的零温度系数基准电压ＶＲＥＦ生成单元的输入端连接端连接开关管控制单元的输出端，其输出端接地；所说的开关管控制单元的输入端连接电源电压端子ＶＤＤ，其输出端连接在启动电路Ｓｔａｒｔｕｐ两端，且零温度系数输出基准电压ＶＲＥＦ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张小兴，戴宇杰，吕英杰，林鹏程，
申请(专利权)人：天津南大强芯半导体芯片设计有限公司，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]