[发明专利]一种用于带隙基准源的温度补偿电路

说明书

技术领域

本发明属于模拟集成电路技术领域，具体涉及到一种用于带隙基准源的温度补偿电路。

背景技术

带隙基准电路是模拟集成电路设计中一种最常见和最重要的集成电路模块。其功能是产 生一个稳定的电压源作为基准电压，供给其他模块作为参考电压使用，集成电路中对于参考 电压的要求是输出精度高，并且输出电压不随温度、工艺等条件变化。由此可见，如何保证 带隙基准电路的输出电压值精度高、大小恒定、随温度变化特性小是带隙基准电路的设计关 键所在。

带隙基准电路的基本原理是利用两个三极管基极和发射极的压差ΔV_BE产生一项与温度成 正比例的电压(PTAT电压)，再与负温度特性的V_BE结电压加权叠加，产生在一定温度范围内 近似零温特性的基准电压。因为该电压值通常近似等于禁带带隙电压(1.2V)，所以通常称其 为带隙基准电压。

传统的带隙基准电压源由于三极管的VBE结的非线性温度特性，导致基准源输出电压的 负温特性随着温度的升高而逐渐增大，从而使得输出电压呈现出一阶特性曲线，但由于ADC、 DAC等模块对于基准源的精度要求越来越高，而传统的一阶特性带隙基准电路被结构限制， 在全温度范围内输出电压变化范围相对较大，这使得传统的带隙基准很难满足全温度范围内 的高精度要求。

发明内容

本发明的目的，就是针对传统带隙基准电路温度特性差，全温度范围内输出精度低的问 题，提出了一种基于跨导放大器的带隙基准源温度补偿电路，这种补偿电路可以有效改善带 隙基准的输出精度。

本发明的技术方案：一种用于带隙基准源的温度补偿电路，包括带隙基准核心电路，其 特征在于，还包括基于跨导放大器的温度补偿电路；

所述带隙基准核心电路由PMOS管MP1、MP2，第一运算放大器A1，电阻R1、R2，三极管 QP1、QP2构成；其中，MP1的源极接电源VCC，其栅极接MP2的栅极和第一运算放大器A1的 输出端，其漏极接第一运算放大器A1的负输入端和QP1的发射极；QP1的集电极和基极互连， 其集电极接QP2的集电极；QP2的集电极和基极互连，其发射极依次通过R2和R1后接MP2 的漏极；R2与R1的连接点接第一运算放大器A1的正输入端；MP2的源极接电源VCC；

所述基于跨导放大器的温度补偿电路由PMOS管MP3、MP4、MP5、MP6、MP7、MP8、MP9、 MP10，电阻R3、R4、R5、R6、R7，第二运算放大器A2，电流源；其中，MP3的源极接电源VCC， 其栅极接MP2的栅极，其漏极通过R4接地VSS；第二运算放大器A2的正输入端接MP2漏极 与R1的连接点，其负输入端与输出端互连，其输出端接基准电压VREF；第二运算放大器输 出端与基准电压VREF的连接点依次通过R5、R6、R7后接地VSS；R5与R6的连接点接MP7的 栅极；MP7的源极接MP4的漏极，其漏极通过R3后接地VSS；QP1的基极和集电极通过R3后 接地；QP2的基极和集电极通过R3后接地；MP4的源极接电源VCC，其栅极接MP5的栅极和 MP6的栅极，其漏极接MP7和MP8的源极；MP8的栅极和MP9的栅极接MP3漏极与R4的连接 点；MP8的漏极接地VSS；MP5的源极接电源VCC，其漏极接MP9的源极和MP10的源极；MP9 的漏极通过R3后接地；MP10的栅极接R6与R7的连接点，其漏极接地VSS；MP6的源极接电 源VCC，其栅极和漏极互连，其漏极接电流源的正极；电流源的负极接地VSS。

本发明的有益效果为，MOS管的跨导特性，对基准源的输出端叠加补偿信号，使得基准 源的输出产生高阶曲线的效果，从而大幅提高了基准源在全温度范围内的输出精度。

附图说明

图1传统的带隙基准电压电路；

图2为带有本发明跨导放大器补偿电路的高精度基准电压电路；

图3为加入温度补偿电路前后输出曲线随温度变化的对比图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述