[发明专利]一种高精度带隙基准源

说明书

技术领域

本发明涉及模拟集成电路领域，具体涉及一种高精度带隙基准源。

背景技术

基准源电路是模拟电路中非常重要的一类电路，其作用是为其它模拟电路提供偏置电压或电流，基准源电路的精度和稳定性很大程度上影响了其它电路的性能，而带隙基准源是一种重要的基准电路，由于其可以提供与温度无关的参考电压而被广泛使用。先前的带隙基准源电路只是实现了一阶温度补偿，若要实现二阶曲率补偿则需要增加额外的电路来实现，增加了电路的复杂性和面积；另外，先前的带隙基准电压源多只能提供高精度的参考电压，若其同时输出参考电流，则参考电流的精度较差。

发明内容

本发明的目的就是提供一种高精度带隙基准源，其能够有效解决上述问题，其可在不增加电路复杂度的情况下实现对输出参考电压特性进行二阶曲率补偿，在输出高精度的参考电压同时可以输出高精度的参考电流。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案进行实施：

一种高精度带隙基准源，其特征在于：包括主体电路模块、输出电流模块以及启动电路模块；主体电路模块包括晶体管M1、M2、M3、M4、M9和运算放大器OPAmp，电源电压分五路分别与晶体管M1、M2、M3、M4、M9的源极连接；晶体管M1、M2、M3、M4的栅极短接在一起连接到运算放大器OPAmp的输出端并将连接点作为偏置电压输出端VB1，晶体管M1漏极与晶体管M5的源极连接；晶体管M2的漏极与晶体管M6的源极连接在一起；晶体管M3的漏极连接到晶体管M7的源极；晶体管M4的漏极连接到晶体管M8的源极；晶体管M5的栅极分别连接晶体管M6、M7、M8、M9的栅极以及晶体管M9、M11的漏极并将连接交点做为偏置电压输出端VB2，晶体管M5漏极分别连接电阻R1的PLUS端、NPN型双极晶体管Q1的基极、集电极以及运算放大器OPAmp的负输入端；晶体管M6的漏极分别连接电阻R2、R3的PLUS端以及运算放大器OPAmp的正输入端；晶体管M7的漏极与电阻R4的PLUS端相连接并将连接点作为带隙基准源的基准电压输出端Vref；晶体管M8的漏极分别与晶体管M10、M11的栅极以及晶体管M10的漏极相连接；电阻R1的MINUS端接地；电阻R2的MINUS端连接NPN型双极晶体管Q2的基极和集电极；电阻R3的MINUS端接地；电阻R4的MINUS端连接到电阻R5的PLUS端；电阻R5的MINUS端接地，NPN型双极晶体管Q1、Q2的射极均接地；

输出电流模块包括晶体管M12、M13，晶体管M12的源极与电源电压相连接，晶体管M12的栅极连接到偏置电压输出端VB1，晶体管M12的漏极与晶体管M13的源极连接；晶体管M13的栅极连接偏置电压输出端VB2，晶体管M13的源极作为基准电流输出端Iref。

上述技术方案中，主体电路模块采用输出参考电压可调的带隙基准源结构，可以输出灵活的参考电压，另外采用折叠共源共栅结构的运算放大器提高反馈精度，利用不同电阻的温度特性不同，采用电阻拆分的方式来实现基准电压源温度特性的二阶补偿，降低电路复杂度和节省面积。另外输出电流模块采用共源共栅电流镜提高输出参考电流的精度，实现同时输出高精度的参考电压和参考电流。

附图说明

图1为本发明电路原理图；

图2为运算放大器的电路原理图。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。