[发明专利]带隙基准电压源电路

说明书

本公开涉及一种带隙基准电压源电路。该带隙基准电压源电路包括核心电路和偏置电流生成电路，核心电路包括三极管。偏置电流生成电路包括与三极管对应的场效应管。该带隙基准电压源电路还包括补偿电流生成电路。补偿电流生成电路包括与核心电路中不同三极管的基极分别相连的第一电流输出端和第二电流输出端，第一电流输出端输出的电流强度与第二电流输出端输出的电流强度之比为2：1。这种带隙基准电压源电路在产生对温度电压不敏感的基准电压的同时，既不要求采用大β值的三极管，也不需要叠加额外的场效应管和更高的电源电压，降低了器件成本，简化了电路结构。

技术领域

本发明属于电子电路领域，具体涉及一种带隙基准电压源电路。

背景技术

现有的带隙基准电压源通常采用如图1所示的大体电路结构。如图1所示，这种带隙基准电压源包括核心电路110和与核心电路110相连的偏置电流生成电路120。图2示出图1所示的电路结构的一个具体例子。

如图2所示，核心电路110包括第一三极管Q111、第二三极管Q112和第三三极管Q113。一般来说，基准电压源采用双阱工艺，利用DEEPNWELL形成NPN管作为核心电路110中的三极管。核心电路110还包括第一电阻R111和第二电阻R112。第一三极管Q111的集电极(C)与基极(B)短接，第一三极管Q111的发射极(E)接地VSS130，第一三极管Q111的基极与第二三极管Q112的基极相连。第二三极管Q112的发射极与第一电阻R111一端相连，第一电阻R111另一端接地VSS130。第三三极管Q113的集电极与基极短接，第三三极管Q113的发射极与第二电阻R112一端相连，第二电阻R112另一端接地VSS130。

偏置电流生成电路120包括与第一三极管Q111对应的第一场效应(FET)管MP121、与第二三极管Q112对应的第二场效应管MP122、以及与第三三极管Q113对应的第三场效应管MP123。第一场效应管MP121的漏极与第一三极管Q111的集电极相连，第一场效应管MP121的源极连接电压源VDD140，第一场效应管MP121的栅极与第二场效应管MP122的栅极相连并与第二场效应管MP122的漏极相连。第二场效应管MP122的漏极与第二三极管Q112的集电极相连，第二场效应管MP122的源极连接电压源VDD140。第三场效应管MP123的漏极与第三三极管Q113的集电极相连，第三效应管MP123的栅极与第一场效应管MP121的栅极和第二场效应管MP122的栅极相连。第一场效应管MP121、第二场效应管MP122和第三场效应管MP123可以是PMOS管。

从第三三极管Q113的集电极引出输出电压VREF150。

上述电路结构具有如下优点：1)较小的失调；2)能够工作于较低的电压；3)在不考虑基极电流的情况下，其输出电压VREF150为

VREF＝[VBE(Q1)-VBE(Q2)]*R2/R1+VBE(Q3)(1)

其中，[VBE(Q1)-VBE(Q2)]/R1为第二三极管Q112的发射极电流。由于[VBE(Q1)-VBE(Q2)]*R2/R1具有正温度系数，是PTAT(全称Proportional to absolute temperature，与绝对温度成正比)电流，而VBE(Q3)具有负温度系数，因而可以得到一个对温度不敏感的电压。

如图2所示，第一三极管Q111的集电极需要提供电流给第一三极管Q111和第二三极管Q112的基极，这种连接方式造成第一三极管Q111和第二三极管Q112集电极电流不一致，特别是在三极管的β值较小的情况下，使得镜像到第二场效应管MP123的电流和第二三极管Q112的发射极电流不一致，而导致以下缺点：增大失配、以及具有较差的温度特性。