[发明专利]一种高精度BANDGAP设计方法

权利要求书

1.一种高精度BANDGAP设计方法，其特征在于：带隙基准电路包括依次电连接的偏置模块、启动模块、运放模块以及核心模块；所述运放模块包括第一运放模块和第二运放模块；

所述启动模块消除简并点，使电路正常启动；电路启动后，所述偏置模块为运放模块和核心模块提供电流镜像；所述第一运放模块产生正温度系数电流，所述第二运放模块产生负温度系数电流，在电流镜像的作用下，所述核心模块根据正温度系数电流和负温度系数电流之间的误差信号修调负温度系数电流，进行高阶温度补偿以及修调输出参考电压精度，输出高精度的参考电压；

所述核心模块包括高阶温度补偿模块、精度修调模块以及温度系数修调模块；所述高阶温度补偿模块包括电阻R4、电阻R5、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、PMOS管MP15、PMOS管MP16、PMOS管MP17、PMOS管MP18、PMOS管MP19以及PMOS管MP20；R4的第一端与第二运放模块中R3的第一端电连接，R4的第二端与R5的第一端、Q3的集电极、Q5的集电极以及MP16和MP18的漏极电连接；R5的第二端与MP20的漏极、Q5的集电极电连接；Q3的发射极和基极、Q4的发射极和基极以及Q5的发射极和基极均与所述启动模块的第三端电连接；MP15的漏极与MP16的源极电连接，MP17的漏极与MP18的源极电连接，MP19的漏极与MP20的源极电连接；MP15、MP17和MP19的源极均与所述启动模块的第一端连接；

所述精度修调模块包括PMOS管MP21、PMOS管MP22、PMOS管MP23、PMOS管MP24、电阻R6以及多路复用器M2；MP21的漏极与MP22的源极电连接，MP23的漏极与MP24的源极电连接；MP21和MP23的源极均与所述启动模块的第一端连接；MP22和MP24的漏极均与R6的第一端电连接；R6的第二端与所述启动模块的第三端电连接；M2在数字控制信号作用下控制R6的阻值变化，M2的输出端作为参考电压输出端；

其中，通过调节R5和R4的阻值来实现V_REF的高阶补偿，高阶温度补偿的具体公式为：

其中，V_REF为带隙基准电路输出的参考电压，R1～R5分别为电阻R1～R5的阻值，ΔV_BE，Q1为电阻R1两端电压，V_BE，Q1为三极管Q1的基极电压，k为玻尔兹曼常数，T为热力学温度，q为电子电荷，T₀为参考温度；

所述三极管Q1的基极电压V_BE，Q1的计算公式为：

其中，V_BGO为三极管Q1的带隙电压，V_BEO为在参考温度T₀时三极管Q1的发射结电压，η为与工艺相关且与温度无关的常数。

2.根据权利要求1所述的高精度BANDGAP设计方法，其特征在于：所述偏置模块包括PMOS管MP1、PMOS管MP2、PMOS管MP3、PMOS管MP4、PMOS管MP5、PMOS管MP6、NMOS管MN1、NMOS管MN2、NMOS管MN3、NMOS管MN4、NMOS管MN5以及电阻R1；MP1、MP2、MP3和MP4的源极与所述启动模块的第一端电连接；MP1的漏极和栅极、MP2的栅极均与R1的第一端电连接；MP2的漏极与MN1的漏极和栅极、MN2的栅极、MN3和MN4的栅极电连接；MN1的源极与MN3的漏极电连接，MN2的源极与MN4的漏极电连接；MN2的漏极与MP5的漏极电连接；MP5的源极与MP3的漏极电连接，MP6的源极与MP4的漏极电连接；MP3、MP4、MP5和MP6的栅极，MP6的漏极，以及MN5的漏极和栅极均与所述启动模块的第二端电连接；所述R1的第二端，MN3、MN4和MN5的源极均与所述启动模块的第三端电连接。

3.根据权利要求1所述的高精度BANDGAP设计方法，其特征在于：所述启动模块包括PMOS管MP7、PMOS管MP8以及NMOS管MN6；所述MP7的源极作为启动模块的第一端，MN6的栅极作为启动模块的第二端，MN6的源极作为启动模块的第三端；MP7的栅极与MP8的源极电连接；MP7的漏极和MP8的栅极均与MN6的漏极电连接；MP8的漏极与所述第一运放模块电连接。