[实用新型]一种带隙基准电路

说明书

本实用新型公开了一种带隙基准电路，包括：启动电路、偏置电路和高阶补偿的带隙基准电压产生电路，其中，所述高阶补偿的带隙基准电压产生电路，该电路的补偿方法是利用CMOS晶体管的亚阈值电流进行曲率校正，得到高阶温度补偿的带隙基准电压源电路。本电路的优点在于可通过不增加电路复杂度的方式实现，可大幅度提高带隙基准源的精度，并降低功耗，减小芯片面积，节约成本。

技术领域

本实用新型涉及电路技术领域，特别是涉及一种带隙基准电路。

背景技术

现有技术中，带隙基准电路是模拟集成电路中不可或缺的基本电路模块。其广泛用于LED驱动电路、开关电源变换器、数模转换器、模数转换器和线性稳压器中。

图1为传统的带隙基准电压源，工作原理是利用两个具有相反温度系数的电压的求和来平衡：带有负温度系数V_BE和带有正温度系数热电压V_T。热电压由kT/q给出；其中k是玻尔兹曼常数，T是温度，q是电子电荷。高增益的运放使运放输入端电压相同，电阻R1上的电流I＝ΔV_EB/R₁＝V_T*ln(n)/R₁，输出基准电压V_ref为；

VEB的负温度系数为非线性，约为-2mV/摄氏度。VT的正温度系数约为+0.085mV/摄氏度，通过选取合适的R1与R2电阻值比例，可得到某一温度下的零温度系数的带隙基准电压。

图2为传统带隙基准的温度电压曲线图。虚线V_T为热电压，虚线V_EB为三极管电压，实线V_ref为加权后的一阶温度系数的基准电压。通常具有20ppm/℃到100ppm/℃左右的温度漂移。

为了提高带隙基准的精度，人们提出了多种对带隙基准的高阶温度补偿。但常见的高阶温度补偿方案存在以下问题：1)补偿电路过于复杂，增加了工艺失配风险，加大了模块的功耗；2)需要特定的工艺，当使用常规工艺时，不能制造此模块。

经过检索，中国专利申请，申请号201711057698.0，公开日2018年3月30日，公开了一种MOS管实现二极管的高阶温度补偿带隙基准电路，包括一阶带隙基准电路、高温区域温度曲率补偿电路、低温区域温度分段补偿电路以及启动电路。此发明采用源极、漏极与栅极短接的PMOS管的漏极与衬底分别构成二极管的正向端与反向端，利用源极、漏极与栅极短接的PMOS管的漏-衬底电压产生负温度系数电压V_CTAT以及两个源极、漏极与栅极短接的PMOS管的漏-衬底电压之差产生正温度系数电压V_PTAT，负温度系数电压V_CTAT与正温度系数电压V_PTAT进行加权获得一阶带隙基准电压，将高温区域温度曲率补偿电压V_NL1以及低温区域温度分段补偿电压V_NL2引入到一阶带隙基准电路，获得低温度系数的带隙基准电压，从而获得了一种MOS管实现二极管的高阶温度补偿带隙基准电路。但此电路是通过MOS管来实现一阶带隙基准电压，使用复杂电路来实现高阶温度补偿。本发明是通过传统的三极管结构来产生带隙基准，使用NMOS管的亚阈值电流来实现高阶补偿，过于复杂，增加了工艺失配风险，加大了模块的功耗、成本高、不良率高。

实用新型内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的补偿电路过于复杂，增加了工艺失配风险，加大了模块的功耗；有些需要特定的工艺，当使用常规工艺时，不能制造模块的问题，本实用新型提供了一种带隙基准电路，它可以实现简便高效的提高带隙基准源精度，电路结构简单，不会增加模块的功耗或提高对电源电压的要求。

2.技术方案

本实用新型的目的通过以下技术方案实现。