[发明专利]自偏置温度补偿齐纳基准

说明书

本公开涉及自偏置温度补偿齐纳基准。公开了用于提供温度补偿齐纳基准的设备、方法和集成电路。根据至少一个实施例，所述设备包括与绝对温度成比例(PTAT)电流源；与绝对温度互补(CTAT)电流源；以及齐纳二极管，其中所述PTAT电流源耦合到所述齐纳二极管的第一齐纳二极管端，所述CTAT电流源耦合到所述齐纳二极管的所述第一齐纳二极管端，并且所述PTAT电流源提供PTAT电流且所述CTAT电流源提供CTAT电流，其中所述PTAT电流和所述CTAT电流组合以提供温度补偿偏置电流。

技术领域

本公开大体上涉及基准电路，且更具体地说，涉及温度补偿基准电路。

背景技术

精密基准提供精密的模拟值，例如电压或电流，所述模拟值可以由电路使用以按它们的预期方式进行操作。在极低的长期漂移非常重要的高精确测量链中，齐纳基准电路是优选的。与传统的带隙电路相比，齐纳基准电路确实对封装应力较不敏感并在其寿命内较稳定。

如先前针对电池管理系统集成电路(BMS IC)所进行，使用在温度范围内微调的带隙电路中生成的现有基准电流而使齐纳基准偏置。在自动化测试设备(ATE)上，在例如-40℃和125℃且任选地为25℃的不同温度下对所有已封装部件执行此微调序列。

由于齐纳基准偏置电流的温度系数微调是在已测量两个边界温度下的性能之后完成的，故两个边界温度下的齐纳基准电压在第一ATE温度测试期间是未知的。因为测量链精确地依赖于需要在第一ATE温度测试期间知道的基准电压，所以针对所有微调码测量了齐纳基准电压，使得创建了对应查找表(LUT)，从而允许一旦IC在其第二测试温度下被测试就在第一温度插入时检索最终基准电压。

此LUT创建需要长测试时间以针对所有微调码测量基准电压。它增加了成本并还增加了测量误差，这降低了测量链精度。因此，需要改进的温度补偿齐纳基准。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种设备，包括：

与绝对温度成比例的PTAT电流源(102)；

与绝对温度互补的CTAT电流源(103)；

齐纳二极管(101)，所述PTAT电流源(102)耦合到所述齐纳二极管(101)的第一齐纳二极管端，并且所述CTAT电流源(103)耦合到所述齐纳二极管(101)的所述第一齐纳二极管端，所述PTAT电流源(102)提供PTAT电流且所述CTAT电流源(103)提供CTAT电流，其中所述PTAT电流和所述CTAT电流组合以提供温度补偿偏置电流。

根据一个或多个实施例，该设备进一步包括：电压降(104)，所述电压降(104)具有耦合到所述第一齐纳二极管端的第一电压降端和耦合到所述PTAT电流源(102)的温度稳定供应电压输入端的第二电压降端。

根据一个或多个实施例，该设备进一步包括：输出按比例缩放电路(105)，所述输出按比例缩放电路(105)具有耦合到所述第二电压降端的第一输出按比例缩放电路端，所述输出按比例缩放电路提供输出基准电压(VOUT)。

根据一个或多个实施例，电压降(104)是电阻器(201)。

根据一个或多个实施例，PTAT电流源(102)的电压输出耦合到所述CTAT电流源(103)的CTAT电流源控制端。

根据一个或多个实施例，CTAT电流源(103)包括第一晶体管，所述第一晶体管具有耦合到所述CTAT电流源控制端的第一端、耦合到CTAT电流源电阻器(211)的第二端和耦合到CTAT电流源电流镜(212、213)的第三端。

根据一个或多个实施例，所述第三端进一步耦合到第一PTAT晶体管(205)的第一PTAT晶体管基极端、耦合到第二PTAT晶体管(204)的第二PTAT晶体管基极端和耦合到第三PTAT晶体管(207)的第三PTAT晶体管基极端。