[实用新型]一种具有高阶温度补偿的带隙基准电压源电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种具有高阶温度补偿的带隙基准电压源电路。

背景技术

现有技术中，带隙基准源作为模拟集成电路中应用最广泛的基本电路，大量应用于高精度模拟集成电路中，如LED驱动电路，DC/DC变换器，AC/DC变换器、高精度ADC或DAC中，随着模拟集成电路的不断发展，对带隙基准源的精度、低温漂、稳定性等特性提出越来越高的要求，有些电路中的带隙基准源的特性甚至直接影响系统最重要参数的性能和精度。

集成电路中集成的功率开关管工作时发热会导致芯片内部温度升高，那么带隙基准的温度特性会影响系统性能与温度的关系，传统一阶带隙基准电路通常是由具有正温度系数的基极-发射极电压之差(△VBE)和具有负温度系数的基极-发射极电压(VBE)按一定比例相加，抵消二者的温度系数得到零温度的带隙基准电压源，理论中可知△VBE是随温度线性上升，而VBE中包含温度线性项和温度高阶项，高阶温度补偿可以抵消VBE中的温度高阶项，使基准电压具有更低的温度漂移。

图1和图2分别示出了一个示例性的带隙基准电压一阶温度补偿原理和高阶温度补偿原理的示意图。

如图1所示，两条虚线分别为两个面积不同的三极管VBE电压之差△VBE和一个三极管VBE电压，利用具有正温度系数的△VBE和具有负温度系数的VBE按照一定比例相加，得到一阶带隙基准温度补偿电路VREF，即图1中实线，一阶带隙基准通常具有十几ppm/℃到几十ppm/℃的温度漂移。

如图2所示，三条虚线中除了利用VBE和△VBE形成一阶带隙基准电压，还利用了一个非线性项VNL对VBE中的非线性项进行补偿，非线性补偿电压VNL通常可以采用温度的指数、对数或二次项进行补偿，通常能达到几个ppm/℃甚至更低。由于VBE中的非线性项为T*lnT形式。

然而，现有的带隙基准高阶温度补偿方案存在以下问题：1)补偿电路元器件过多，增加了补偿量随工艺、温度、失配波动的风险；2)电路设计本身会随失配导致补偿的精度较差；3)某些电路的过多粗糙的理论近似结果带来的实际带隙基准高阶温度补偿精度差。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种具有高阶温度补偿的带隙基准电压源电路。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种具有高阶温度补偿的带隙基准电压源电路，其特征在于，包括启动电路、偏置电路、正温度电流产生电路、负温度电流产生电路、高阶温度补偿电流产生电路、电流叠加电路及带隙基准电压产生电路；

其中，所述高阶温度补偿电流产生电路用于产生高阶温度补偿电流，通过将高阶温度补偿电流产生电路所产生的电压与一阶带隙基准电压中非线性温度项相抵消，得到具有高阶温度补偿的带隙基准电压源电路。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：根据本实用新型的具有高阶温度补偿的带隙基准电压源电路通过在一阶带隙基准电压源基础上增加高阶温度补偿电路，使其产生的高阶补偿电压能有效抵消一阶带隙基准电压中的非线性项温度系数，从而得到具有高阶温度补偿的带隙基准电压源电路；并且，根据本实用新型的具有高阶温度补偿的带隙基准电压源电路仅在一阶带隙基准电压源基础上增加了少量元器件，极大的简化了高阶温度补偿电路，从而避免由于引入更多的由工艺、温度、失配而引入的偏差，在保证一阶精度的基础上，有效的进行高阶温度补偿，并且成本较低。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出了一个示例性的带隙基准电压一阶温度补偿原理的示意图；

图2示出了一个示例性的带隙基准电压高阶温度补偿原理的示意图；

图3示出了根据本实用新型的一个优选实施例的具有高阶温度补偿的带隙基准电压源电路的示意图。

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

图3示意出了根据本实用新型的一个优选实施例的具有高阶温度补偿的带隙基准电压源电路的示意图。

参照图3，所述带隙基准电压源电路包括启动电路1、偏置电路2、正温度电流产生电路3、负温度电流产生电路4、高阶温度补偿电流产生电路5和电流叠加电路及带隙基准电压产生电路6。

其中，所述启动电路1用于在电源上电时，启动电路帮助基准电路脱离“零”兼并点，使其进入正常工作状态，基准建立后，将启动电路关断。