[发明专利]一种采用电流相减技术的带隙基准电路

说明书

技术领域

本发明涉及带隙基准电路技术领域，涉及一种基于两个具有相同温度系数但不同幅值的电流量相减所得到的带隙基准电路。

背景技术

在集成电路设计领域，电压基准电路可以为电路与系统提供不随温度和电源电压变化的基准电压，被广泛用于各种数字电路和模拟电路，例如ADC、射频接收机、频率综合器、滤波器等电路中。

传统带隙基准电路的工作原理是基于一个正温度系数(PTAT，Proportional To Absolute Temperature)电压(两个二极管两端电压之差dV_f)与一个负温度系数(CTAT)电压(二极管两端电压V_f)权重相加，得到一个几乎不随温度改变的电压量。然而V_f并不是完全的正温度系数的电压量，而是具有一定的高阶温度特性。因此传统的带隙基准电压温度特性较差，难以满足高性能模拟电路的要求。这种缺点可以通过高阶补偿的方式进行校准。高阶补偿后，电路的温度系数有所改善，但是高阶补偿电路结构复杂，占用额外的芯片面积，增加了电路功耗，而且工艺漂移对电路影响大。

图1所示为传统的带隙基准电路原理图，图中二极管两端电压V_f可以表示为：

Vf=VT·lnIIS---(1)]]>

其中，V_T代表热电压，I代表通过二极管的电流，Is代表饱和电流。

Va和Vb接在理想运算放大器的两输入端从而电压相等。可得：

dVf=Vf1-Vf2]]>

=VT·ln(N·R2R1)---(2)]]>

最终输出电压：

Vref=Vf1+R2R3dVf---(3)]]>