[发明专利]带隙基准电路和电源电路

说明书

相关申请交叉引用

本申请基于2011年11月16日提交的日本专利申请No.2011-250925提出并要求其优先权，通过引用其整体将其公开内容合并于此。

技术领域

本发明涉及一种带隙基准电路以及电源电路，且更具体地，涉及校正温度特性的带隙基准电路和电源电路。

背景技术

近年来，混合动力汽车和电动车变得普及，且越来越多的车辆装载电池以便获取电力。这种车辆通常采用组合电池，该组合电池包括多个串联的电池单体，以便获取高电压。组合电池的电池单体的电压会根据车辆使用情况发生波动，这种现象类似于汽油车中的汽油。因此，需要用于监视电压的系统以监视电池单体的状态。

将要进行监视的电压作为模拟信号输入到电压监视系统。电压监视系统执行模拟到数字的转换（以下称为AD转换）以将模拟信号转换为数字信号。因此，电压监视系统和电压监视系统中的设备或电路中包括模拟到数字转换器（以下称为ADC）。

为了安全行驶混合动力汽车或电动车，需要高精度地监视组合电池的输出电压。因此，需要提高ADC的AD转换的精度。为了提高ADC的AD转换的精度，需要抑制提供至ADC的基准电压的波动。因此，具有小电压波动的带隙基准电路（以下称为BGR）用作基准电压源。

以下将说明典型的BGR（详见美国专利No.3887863）。图24是示出典型BGR电路1100的配置的电路图。BGR电路1100是通常被称为Brokaw单元（Brokaw cell）的BGR电路。BGR电路1100包括电阻器RL101和Rl102、双极晶体管Q101和Q102、电阻器R101和R102以及放大器AMP。

晶体管RL101连接在提供电源电压VDD的电源端子（以下称为电源端子VDD）和双极晶体管Q101的集电极之间。电阻器R101连接在双极晶体管Q101的发射极和提供接地电压GND的电源端子（以下称为接地端子GND）之间。双极晶体管Q101的基极连接至输出端子T_OUT。

电阻器RL102连接在电源端子VDD和双极晶体管Q102的集电极之间。电阻器R102连接在双极晶体管Q102的发射极和双极晶体管Q101的发射极之间。双极晶体管Q102的基极连接至输出端子T_OUT。

放大器AMP的非反相输入连接至双极晶体管Q101的集电极，且放大器AMP的反相输入连接至双极晶体管Q102的集电极。放大器AMP的输出连接至输出端子T_OUT。

注意到双极晶体管Q101和双极晶体管Q102具有不同的尺寸。在本示例中，双极晶体管Q101和双极晶体管Q 102的面积比是1:N。因此，双极晶体管Q101和双极晶体管Q102在操作过程中具有不同的电流密度。总之，双极晶体管Q101的电流密度J₁₀₁和双极晶体管Q102的电流密度J₁₀₂满足下述公式（1）所示的关系。

J102J101=N···(1)]]>

以下将说明BGR电路1100的操作。在以下说明中，双极晶体管Q101和Q102的基极-发射极电压分别由V_BE1和V_BE2表示。如图24中所示，电流I1流过双极晶体管Q101，且电流I2流过双极晶体管Q102和电阻器R102。电流I流过电阻器R101。在这种情况下，在输出端子T_OUT出现的输出电压V_BGR由以下公式（2）表达。

V_BGR＝V_BE1+R101·I…(2)

双极晶体管Q101的基极-发射极电压V_BE1可由以下公式（3）表达。

V_BE1＝V_BE2+R102·I2…(3)

对于电流I2解公式（3）得到以下公式（4）。