[发明专利]一种基于高阶温度曲率补偿的低温漂带隙基准电压源

说明书

一种基于高阶温度曲率补偿的低温漂带隙基准电压源，属于双极型半导体集成电路领域。包括基准电压产生电路A、高阶温度曲率补偿电路B和反馈电路C；基准电压产生电路A连接高阶温度曲率补偿电路B，高阶温度曲率补偿电路B连接反馈电路C；高阶温度曲率补偿电路B包括低温补偿电路B1、高温补偿电路B2，低温补偿电路B1产生高阶负温度系数电流，所述高温补偿电路B2产生高阶正温度系数电流，分别在低温段和高温段对带隙基准电压进行曲率补偿，使得基准电压在更宽温度范围内稳定输出更高精度更低温漂的基准电压。解决了现有带隙基准电压温度补偿技术不能获得高精度低温漂带隙基准电压的问题。广泛应用于高精度、低温漂基准电源领域。

技术领域

本发明属于双极型半导体集成电路领域，进一步来说涉及双极型模拟集成电路领域，具体来说，涉及一种基于高阶温度曲率补偿的低温漂带隙基准电压源。

背景技术

在模拟集成电路中，基准电压源是非常重要的模块，可提供一个基本不随温度和电源电压变化的高精度、高稳定性基准电压，被广泛应用于数模转换器、模数转换器、线性稳压器和开关稳压器、传感器、电源产品等各种高精度系统中，其精度直接决定着系统整体的性能，具有极其重要的作用。

随着移动通信及其他通信技术的不断发展，对基准电压源模块的精度要求越来越高，传统的高阶补偿带隙基准已经不能满足设计需求，高阶补偿虽能实现较低的温度系数，但通常的高阶补偿电路较复杂，如文献“一种高精度低温漂带隙基准源设计”(李帅人等电子科技学报2012年第25卷第9期)，介绍了一种低温漂带隙基准电压源的实现办法，利用VBE线性化法进行高阶补偿，通过利用两个集电极电流温度特性不同的VBE叠加产生的非线性电压分量来抵消VBE中的非线性项，在-40℃～125℃温度范围内可实现10ppm/℃的温度系数，但是在高精度系统中，10ppm/℃的温度系数已不能满足业内更高精度的需求，所以需要补偿技术进行改进，以得到更低温漂、更高精度的基准电压。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的是：解决现有带隙基准电压源温度补偿技术不能获得高精度、低温漂(低于10ppm/℃)，且补偿电路较复杂的问题。

本发明的技术构思是：针对现有技术的输出电压温度特性，如图1、图2所示，现有技术的输出电压温度特性呈抛物线形状，低温段呈正温度系数，高温段呈负温度系数。所述采取在低温段产生高阶负温度系数电流，在高温段产生高阶正温度系数电流，分别在低温段和高温段对带隙基准电压进行曲率补偿，实现该带隙基准电压源的高精度和低温漂，以得到更高精度更低温漂的基准电压。

为此，本发明提供一种基于高阶温度曲率补偿的低温漂带隙基准电压源，如图3所示，包括基准电压产生电路A、高阶温度曲率补偿电路B和反馈电路C。

所述基准电压产生电路A产生带隙电压V_BG；

所述高阶温度曲率补偿电路B产生高阶正温度系数电流和高阶负温度系数电流，分别在高温段和低温段对带隙基准电压进行曲率补偿；

所述反馈电路C产生最终与温度无关的带隙基准电压Vref。

所述基准电压产生电路A包括同类型NPN管N0、N1、N2、N3、N4，同类型PNP管P2、P3,同类型电阻RL1、RL2、R0、R1、R2、R_TEMP，电源VDD、地GND、偏置模块A1、运放A2；