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一种高精度CMOS带隙基准电路制造技术

技术编号:6968760 阅读:193 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本实用新型专利技术公开了一种高精度CMOS带隙基准电路,包括直流电源VDD,以及依次配合连接在直流电源VDD与地之间的电压基准核心模块、运算放大器OP与基准输出支路,所述基准输出支路包括配合连接的第三PMOS晶体管PM3与高阶补偿模块。本实用新型专利技术所述高精度CMOS带隙基准电路,利用对基准输出支路用MOS管驱动电压VGS的控制,通过在不同温度段内往基准电流中分别注入和抽出微小电流,实现精密的温度补偿,从而得到低温度系数的电压基准,有效降低温度系数,可以克服现有技术中精度低与稳定度低等缺陷,以实现精度高与稳定度高的优点。(*该技术在2021年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电子电路,具体地,涉及一种高精度互补金属氧化物半导体 (Complementary Metal Oxide Semiconductor,简称 CMOS)带隙基准电路。
技术介绍
近年来,随着电子产品和无线通信系统的广泛应用,电子产品和无线通信系统的集成度越来越高,电路结构和功能也日益复杂和完善。低压低功耗、低温度系数、高电源抑制比带隙基准源在电路设计中有着广泛的应用,同时基准电路还需要与标准CMOS工艺兼容。因此设计高性能带隙基准电路成为了模拟以及混合电路设计的需要。目前,主流的高性能电压基准大多采用两种电压基准结构,即电压模带隙基准电路与电流模带隙基准电路,这两种结构各具优势,可以根据应用的不同进行选择。其中,电压模带隙基准电路如附图说明图1所示。在图1中,电压模带隙基准电路包括第一至三PMOS晶体管PM1-PM3、第一至三三极管Q1-Q3、电阻R0、第一分压电阻Rl与第二分压电阻R2。第一至三PMOS晶体管PM1-PM3的源极均与直流电源VDD连接,栅极均与运算放大器OP的输出端连接,第一 PMOS晶体管PMl的漏极与运算放大器OP的反相输入端Vn及第一三极管Ql的发射极连接,第二 PMOS晶体管PM2的漏极与运算放大器OP的同相输入端 Vp连接、并经电阻RO后与第二三极管Q2的发射极连接,第三PMOS晶体管PM3的漏极与第一分压电阻Rl及第二分压电阻R2串联,第一分压电阻Rl与第二分压电阻R2的公共端为基准电路输出端Vkef ;第一三极管Ql的基极与集电极均接地,第二三极管Q2的基极与集电极均接地,第三三极管Q3的基极与集电极均接地。其中,在电压模带隙基准电路中,运算放大器OP使电压模带隙基准电路处于深度负反馈状态,三极管Q1A2与A均为由N阱和P型衬底形成的寄生纵向双极性晶体管BJT。 电压模带隙基准电路的基准电压公式为权利要求1.一种高精度CMOS带隙基准电路,其特征在于,包括直流电源VDD,以及依次配合连接在直流电源VDD与地之间的电压基准核心模块、运算放大器OP与基准输出支路,所述基准输出支路包括配合连接的第三PMOS晶体管PM3与高阶补偿模块。2.根据权利要求1所述的高精度CMOS带隙基准电路,其特征在于,所述电压基准核心模块包括第一至二 PMOS晶体管PM1-PM2、第一至二三极管Q1-Q2与电阻R0,其中所述第一至三PMOS晶体管PM1-PM3的源极均与直流电源VDD连接,栅极均与运算放大器OP的输出端连接,第一 PMOS晶体管PMl的漏极与运算放大器OP的反相输入端Vn及第一三极管Ql的发射极连接,第二 PMOS晶体管PM2的漏极与运算放大器OP的同相输入端Vp 连接、并经电阻RO后与第二三极管Q2的发射极连接,第三PMOS晶体管PM3的漏极与高阶补偿模块的输入端连接;所述第一三极管Ql的基极与集电极均接地,第二三极管Q2的基极与集电极均接地。3.根据权利要求2所述的高精度CMOS带隙基准电路,其特征在于,所述高阶补偿模块包括第一至三分压电阻R1-R3、第一至二补偿管Mn的并联电阻foil-foi2、起高阶补偿作用的第一至二 NMOS晶体管Mnl-Mn2与第三三极管Q3,其中所述第三PMOS晶体管PM3的漏极与第一至二 NMOS晶体管Mnl-Mn2的栅极连接,并依次经第一至二分压电阻R1-R2、第二补偿管Mn2的并联电阻foil、第三分压电阻R3及第一补偿管Mnl的并联电阻后、与第一 NMOS晶体管Mnl的源极及第三三极管Q3的发射极连接;第一分压电阻Rl与第二分压电阻R2的公共端为基准电路输出端Vkef ;第三三极管Q3的基极与集电极均接地;所述第一NMOS晶体管Mnl的漏极与第三分压电阻R3及第一补偿管Mnl的并联电阻的公共端连接;第二 NMOS晶体管Mn2的漏极与第二分压电阻R2及第二补偿管Mn2的并联电阻foil的公共端连接,源极与第二补偿管Mn2的并联电阻foil及第三分压电阻R3连接。专利摘要本技术公开了一种高精度CMOS带隙基准电路,包括直流电源VDD,以及依次配合连接在直流电源VDD与地之间的电压基准核心模块、运算放大器OP与基准输出支路,所述基准输出支路包括配合连接的第三PMOS晶体管PM3与高阶补偿模块。本技术所述高精度CMOS带隙基准电路,利用对基准输出支路用MOS管驱动电压VGS的控制,通过在不同温度段内往基准电流中分别注入和抽出微小电流,实现精密的温度补偿,从而得到低温度系数的电压基准,有效降低温度系数,可以克服现有技术中精度低与稳定度低等缺陷,以实现精度高与稳定度高的优点。文档编号G05F3/30GK202083976SQ201120139048公开日2011年12月21日 申请日期2011年5月5日 优先权日2011年5月5日专利技术者王宇星 申请人:王宇星本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精度CMOS带隙基准电路,其特征在于,包括直流电源VDD,以及依次配合连接在直流电源VDD与地之间的电压基准核心模块、运算放大器OP与基准输出支路,所述基准输出支路包括配合连接的第三PMOS晶体管PM3与高阶补偿模块。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王宇星
申请(专利权)人:王宇星
类型:实用新型
国别省市:32

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