[发明专利]高精度无电阻带隙基准电压源

说明书

技术领域

本发明涉及一种高精度无电阻带隙基准电路，属于模拟集成电路技术领域。

背景技术

基准电压源是集成电路电子技术领域非常重要的一个基本电路单元，被广泛应用于模拟与数字转换器、功率转换器、功率放大器等电路，为系统提供不随温度和供电电压变化的电压基准。

传统的带隙基准电压源如图1所示，通过运放OP的嵌位保证X与Y两点电压相等，PMOS管M1和M2以及M3构成的电流镜使两路电流相等。根据双极型晶体管的电压电流特性得到基准输出电压：

VREF=VEBT3+R2R1VTln N]]>

其中V_EBT3是双极型晶体管T3的发射极与基极电压差；K是波尔兹曼常数，q是单位电荷的电量，T是温度。通过合理的设置R₂与R₁的比值，可以实现对V_BE温度系数的一阶补偿，实现V_REF在某个温度点下温度系数为零，从而提供一个随温度变化较小的基准电压。

VBE(T)=VG0-[VG0-VBE(T0)]TT0-(η-α)VTln(TT0)]]>

上式为极型晶体管的基极与发射极电压差，其中由于V_G0为0K时硅的外推带隙电压，V_BE(T₀)为温度为T₀时的基极与发射极电压差，η为与温度无关与工艺相关的参数，α为流过晶体管电流的温度依赖参数。为高阶项，所以VBE的温度特性表现为非线性，使得低温时候的VBE负温系数偏小，高温时候的VBE负温系数偏大，传统的带隙基准只对其进行了一阶补偿，获得的基准电压V_REF的温度特性曲线如图2中所示，可以看出基准电压V_REF的温度特性并不理想。同时，传统的带隙基准电路多含有电阻，而许多工艺不能提供电阻模型，这增加了传统带隙基准应用的局限性。

发明内容

本发明的目的是为了解决传统基准电压源所存在的上述问题，提供一种高精度无电阻带隙基准电压源。

本发明的技术方案是，高精度无电阻带隙基准电压源，包括负温电流产生电路，正温电流产生电路，一阶正温电压叠加电路，低温电流补偿电路，高温电流补偿电路；