[发明专利]用于信号放大器的二阶补偿带隙基准电路

说明书

本发明公开了用于信号放大器的二阶补偿带隙基准电路，包括PMOS电流镜、VBG生成模块、正温度系数电压差生成模块、以及具有NPN三极管输入对的放大器，其中，正温度系数电压差生成模块包括两条NPN三极管串联支路，VBG生成模块和两条NPN三极管串联支路均与PMOS电流镜连接，放大器的两个输入端一一对应的连接于两条NPN三极管串联支路与PMOS电流镜之间的线路上，放大器设有为其内NPN三极管发射极镜像供电的NMOS电流镜，放大器的两个输入端为放大器中NPN三极管基极构成。本发明应用时能提供准确的电压和电流，并能实现全温度范围恒定的增益。

技术领域

本发明涉及带隙基准电路，具体是用于信号放大器的二阶补偿带隙基准电路。

背景技术

信号放大器广泛应用于通讯、广播、雷达、电视、自动控制等领域，其是信号处理中的关键部件，作用是将信号放大，以供后端使用。高精度的信号放大器，需要精确的把微弱的信号线性放大，因此需要提供准确的电压和电流。为了减小闭环中放大器随机失调引入的误差，放大器的输入对通常使用NPN三极管，NPN三极管相比于MOS管输入对有更小的失调，低温下NPN三极管的电流增益下降，使低温下VBG通路流过的电流在低温下有所提高，产生二阶补偿效应，得到-40度到150度更准确的电压值。然而，信号放大器的输入对使用NPN三极管后，受到低温下NPN三极管电流增益下降的影响，会导致信号放大器不能实现全温度范围恒定的增益，这一定程度上影响了输入对使用NPN三极管的信号放大器的推广应用。

发明内容

本发明的目的在于解决输入对使用NPN三极管的信号放大器不能实现全温度范围恒定增益的问题，提供了一种用于信号放大器的二阶补偿带隙基准电路，其应用时能提供准确的电压和电流，并能实现全温度范围恒定的增益。

本发明的目的主要通过以下技术方案实现：用于信号放大器的二阶补偿带隙基准电路，包括PMOS电流镜、VBG生成模块、正温度系数电压差生成模块、以及具有NPN三极管输入对的放大器，所述正温度系数电压差生成模块包括两条NPN三极管串联支路，所述VBG生成模块和两条NPN三极管串联支路均与PMOS电流镜连接，所述放大器的两个输入端一一对应的连接于两条NPN三极管串联支路与PMOS电流镜之间的线路上，放大器设有为其内NPN三极管发射极镜像供电的NMOS电流镜，放大器的两个输入端为放大器中NPN三极管基极构成；

正温度系数电压差生成模块，用于输出PTAT电流；

PMOS电流镜，用于将PTAT电流与放大器两输入端的电流叠加的电流提供给NMOS电流镜和VBG生成模块；

NMOS电流镜，用于接收PMOS电流镜提供的电流，并为放大器中NPN三极管发射极镜像供电；

VBG生成模块，用于接收PMOS电流镜提供的电流，用于生成与温度无关的电压。本发明所述的PTAT电流(proportional to absolute temperature)为与绝对温度成正比的电流。本发明在低温下，放大器中NPN三极管的电流增益变小，因此输入对的抽取的基极电流变大，流入PMOS电流镜的电流为标准PTAT电流与三极管输入对的基极电流相加，相加后的电流在低温下比标准的PTAT电流大，此电流被PMOS电流镜镜像到VBG生成模块，VBG被调整成一个与温度无关的电压。本发明对放大器的输入对供电时具体对NPN管的发射极端供电，基极端会流入一点电流，这导致的结果是集电极端的电流就会略小一点，因此本发明对此进行补偿，目的是让集电极端的电流是标准的PTAT电流。