[发明专利]一种带温度补偿的带隙基准参考电路

说明书

技术领域

本发明属于微电子技术领域，特别是涉及一种带温度补偿的带隙基准参考电路。

背景技术

带隙基准电路广泛应用于模拟集成电路及混合集成电路系统，如数据转换器、电源管理及振荡器等，其主要作用是为系统其它单元提供稳定的基准电压或电流，其温度系数（TC，Temperature Coefficient）很大程度上决定系统性能的优劣。

如图1所示，传统的带隙基准电路是基于负温度系数的NPN型三极管基极与发射极两端电压V_BE和正温度系数的热电压线性叠加的原理，其中k是玻耳兹曼常数，T是绝对温度，q是电子电荷。

根据叠加原理，可得到带隙基准电压V_REF的表达式为V_REF＝V_BE+m×V_T，其中，热电压V_T为正比于绝对温度（PTAT,Proporational To Absolute Temperature）的电压，V_BE具有负温度系数，合理调整系数m的大小，在一定温度范围内便可以得到零温度系数的带隙基准参考电压V_REF。

然而，由于V_BE的非线性使得一阶补偿的带隙基准参考电压具有较大的温度系数，从而制约了一阶带隙基准电路在高精度低温度系数系统中的应用。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种具有较高的补偿稳定性，能够极大地降低输出电压温度系数的带隙基准参考电路。

为实现上述目的，本发明提供了一种带温度补偿的带隙基准参考电路，包括启动电路、一阶带隙基准电路和高阶温度补偿电路；所述启动电路的启动信号输出端分别连接所述一阶带隙基准电路和高阶温度补偿电路的启动信号输入端；所述一阶带隙基准电路的电流信号输出端连接所述高阶温度补偿电路的电流信号输入端。

所述启动电路包括：第一PMOS管和第二PMOS管，第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管和第四NMOS管。

所述一阶带隙基准电路包括：第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管和第七PMOS管，第一PNP型三极管和第二PNP型三极管，第一误差放大器和第二误差放大器，第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻。

所述高阶温度补偿电路包括：第八PMOS管、第九PMOS管、第十PMOS管、第十一PMOS管、第十二PMOS管、第十三PMOS管、第十四PMOS管和第十五PMOS管，第五NMOS管、第六NMOS管、第七NMOS管、第八NMOS管、第九NMOS管和第十NMOS管。

所述第一PMOS管的源极与外部电源相连，所述第一PMOS管的漏极与所述第二PMOS管的源极、第一PMOS管的栅极相连，所述第二PMOS管的漏极与第二PMOS管的栅极、第一NMOS管的漏极、第二NMOS管的栅极、第三NMOS管的栅极、第四NMOS管的栅极相连，所述第一NMOS管的源极与外部地线、第二NMOS管的源极、第三NMOS管的源极、第四NMOS管的源极相连。

所述第三PMOS管的源极与外部电源、第四PMOS管的源极相连，第三PMOS管的栅极与第四PMOS管的栅极、第七PMOS管的栅极、第一误差放大器的输出端、所述启动电路的第二NMOS管的漏极相连，第三PMOS管的漏极与第一误差放大器的反向输入端、第一PNP型三极管的发射极相连，第一PNP型三极管的基极与第一PNP型三极管的集电极、外部地线相连。

所述第四PMOS管的漏极与第一误差放大器的正向输入端、第二误差放大器的反向输入端、第一电阻的一端相连，所述第一电阻的另一端与第二PNP型三极管的发射极相连，所述第二PNP型三极管的基极与外部地线GND、第二PNP型三极管的集电极相连。

所述第五PMOS管的源极与外部电源相连，所述第五PMOS管的栅极与第二误差放大器的输出端、第六PMOS管的栅极、所述启动电路的第三NMOS管的漏极相连，所述第五PMOS管的漏极与第二误差放大器的正向输入端、第二电阻的一端相连，所述第二电阻的另一端与外部地线GND相连。

所述第六PMOS管的源极与外部电源、第七PMOS管的源极相连，所述第六PMOS管的漏极与第三电阻的一端、第四电阻的一端相连，所述第三电阻的另一端与第七PMOS管的漏极、一阶带隙基准电路输出端VREF、所述启动电路的第一NMOS管的栅极相连，所述第四电阻的另一端与第五电阻的一端相连，所述第五电阻的另一端与外部地线GND相连。