[实用新型]一种高精度大驱动电流的带隙基准电压源

说明书

本实用新型公开了高精度大驱动电流的带隙基准电压源，包括正温度系数电流产生电路、零温度系数电压缓冲电路和带隙电压基准源输出级；正温度系数电流产生电路产生与绝对温度成正比的电流；零温度系数电压缓冲电路对正温度系数电流产生电路的电流驱动能力进行促进并输出电压；带隙电压基准源输出级检测作为带隙电压基准源输出级的输出电压相对零温度系数电压缓冲电路的输出电压的变化电压差，并把电压差放大，通过被放大的电压差反向抑制带隙电压基准源输出级的输出电压的变化。本实用新型的带隙基准电压源无需运放来实现高精度的钳位电压，同时能够克服传统电流镜的沟道调制效应；电路结构简单，且具有较大的驱动能力和快速的负载瞬态响应。

技术领域

本实用新型属于集成电路设计领域，尤其涉及大驱动电流带隙基准电压源电路。

背景技术

高精度的电路诸如模数、数模转换器，锁相环、电源管理系统等都需要低温漂的带隙基准源作为参考电压使用。传统带隙基准电压源采用运放来钳位BE结电压，但是，运放的使用不但会增加额外的功耗电流而且会消耗电压裕度，导致带隙基准无法在更低的电源下工作。

通常的带隙基准电压源的驱动能力很小，通常不足0.1mA，这就导致带隙基准电压源不能连接较低阻抗的负载；常用的解决办法是在带隙电压的输出加一个电压跟随器，但电压跟随器的失调会影响输出电压的精度且增加电路的复杂程度；同时，考虑带隙电压的负载会发生突变，这还需要较快的反馈回路抑制这种变化。

实用新型内容

本实用新型提出了一种基于标准CMOS工艺实现的高精度且具有大电流驱动能力的带隙基准电压源。它通过电流环路负反馈替代运放对VBE进行钳位，同时采用推挽放大器来提高摆幅。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种高精度大驱动电流的带隙基准电压源。

一种高精度大驱动电流的带隙基准电压源，其特征是，包括：正温度系数电流产生电路、零温度系数电压缓冲电路和带隙电压基准源输出级；

正温度系数电流产生电路产生与绝对温度成正比的电流I_PTAT；

零温度系数电压缓冲电路对正温度系数电流产生电路的电流驱动能力进行促进并输出电压V₇；

带隙电压基准源输出级包括共栅差分放大结构、连接在MOS管M23栅极的推挽结构；共栅差分放大结构检测MOS管M23漏极输出电压即作为带隙电压基准源输出级的输出电压V_out相对零温度系数电压缓冲电路的输出电压V₇的变化电压差ΔV，并把电压差ΔV放大，被放大的电压差ΔV传递到MOS管M23的栅端，反向抑制MOS管M23的漏端电压即带隙电压基准源输出级的输出电压V_out的变化。

正温度系数电流产生电路包括MOS管M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7和PNP管Q1、Q2及电阻R1和R2。

MOS管M1的栅极、MOS管M2的栅极及漏极与MOS管M4的漏极共接；MOS管M1的漏极、MOS管M3的漏极、MOS管M5的栅极与MOS管M6的栅极共接；MOS管M3的栅极、MOS管M4的栅极、MOS管M7的栅极及漏极与MOS管M5的漏极共接；MOS管M6的漏极经电阻R2与MOS管M4的源极、PNP管Q2的发射极共接于电流镜节点4；MOS管M3的源极、MOS管M7的源极、共接为电流镜节点3后经电阻R1与PNP管Q1的发射极共接；PNP管Q1、Q2的集电极、基极共接至地；MOS管M1的源极、M2的源极、M5的源极、M6的源极共接至电源VDD。

零温度系数高稳定电压缓冲电路包括MOS管M8、M9、M10、电阻R3、电容C1及PNP管Q3。