[发明专利]一种高性能的带隙基准电路

说明书

本发明公开了一种高性能的带隙基准电路，涉及电子电路领域，在该带隙基准电路中，第一三极管的集电极通过镜像支路连接工作电压、发射极通过第一电阻和第四可调电阻接地，与第一三极管共基极的第二三极管的集电极通过镜像支路连接工作电压、发射极连接第一电阻和第四可调电阻的公共端，第三电阻的一端通过镜像支路连接工作电压、另一端连接第一三极管的基极，通过镜像支路实现的电流镜使得流过第一三极管、第二三极管和第三电阻的电流相等，负反馈支路连接补偿电容的高端并提供第一三极管和第二三极管的基极电流以及稳定输出点，该电路具有较小的工作电压、较好的温漂表现、较高的环路带宽和瞬态响应，工作性能较优。

技术领域

本发明涉及电子电路领域，尤其是一种高性能的带隙基准电路。

背景技术

在集成电路应用中，带隙基准电路是一种常见的用于产生基准电压的电路，其利用具有正温度系数的电压和具有负温度系数的电压叠加，产生一个几乎不随温度变化的基准电压。由于该基准电压与硅的带隙电压有关，所以被称为带隙基准，带隙基准产生的基准电压进一步会被用到LDO、DC-DC、ADC、温度传感器等应用中。由于基准电路属于电源管理模块中最先启动的性能模块，因此对带隙基准电路的电源纹波抑制比(PSRR)、温漂和启动电压等工作性能有较高的要求。

发明内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种高性能的带隙基准电路，本发明的技术方案如下：

一种高性能的带隙基准电路，在该带隙基准电路中：

第一三极管的集电极依次通过第三镜像支路和第一镜像支路连接工作电压、发射极通过第一电阻和第四可调电阻接地，第二三极管的集电极依次通过第四镜像支路和第二镜像支路连接工作电压、发射极连接第一电阻和第四可调电阻的公共端，第一三极管的基极和第二三极管的基极相连；具有正温度系数的第一偏置电压输入第一镜像支路和第二镜像支路构成的电流镜，具有负温度系数的第二偏置电压输入第三镜像支路和第四镜像支路构成的电流镜，第一三极管由若干个与第二三极管规格相同的三极管并联而成，流过第一三极管的电流等于流过第二三极管的电流；

第三电阻的一端通过第五镜像支路连接工作电压、另一端连接第一三极管的基极，第五镜像支路和第三电阻的公共端输出基准电压；第五镜像支路和第一镜像支路构成电流镜，流过第一三极管的电流等于流过第三电阻的电流；

第二镜像支路和第四镜像支路的公共端通过补偿电容接地，负反馈支路的输入端连接第二镜像支路和第四镜像支路的公共端、输出端连接第一三极管的基极。

其进一步的技术方案为，第四可调电阻包括若干个电阻修调组，若干个电阻修调组形成的串联电路的一端连接第二三极管的发射极、另一端接地，每个电阻修调组由一个MOS管和一个固定电阻并联形成，各个电阻修调组中的MOS管的栅极分别受控于各自的控制信号。

其进一步的技术方案为，从第二三极管的发射极至接地端的各个电阻修调组中的MOS管的个数呈指数级增长，从第二三极管的发射极至接地端的各个电阻修调组中的固定电阻的阻值呈指数级增长；其中同一个电阻修调组中的若干个MOS管并联。

其进一步的技术方案为，负反馈支路包括第二电阻、第五NMOS管、第三三极管和第五可调电阻，第五NMOS管的漏极通过第二电阻连接工作电压，第五NMOS管的源极连接第三三极管的集电极和基极，第三三极管的发射极通过第五可调电阻接地，第五NMOS管的源极连接第一三极管的基极，第五NMOS管的栅极连接第二镜像支路和第四镜像支路的公共端。

其进一步的技术方案为，带隙基准电路的工作电压的最小值为VBE、VGS和VOV之和，其中，VBE为第二三极管的基极与发射极之间的电压，VGS是第五NMOS管的栅极和源极之间的电压，VOV是第二镜像支路的总的过驱动电压。