[发明专利]参考电压生成电路

说明书

本发明涉及参考电压生成电路，特别是在集成电路中使用的参考电压生成电路，具体地说是一种可在宽输出电压范围获得任意温度相关性的的参考电压生成电路。

参考电压生成电路用于输出预定的参考电压，图8示出了一种已知的Widlar带隙参考电压电路(参见P.R.GRAY和R.G.MEYER等人所著的“模拟集成电路的分析和设计”第4章)。

如图8所示，该参考电压电路包括：由晶体管Q1、Q2和电阻R1、R2、R3组成的Widlar电流镜象电路。参考电压电路的工作点由反馈环确定，以便得到与晶体管Q3基射电压和正比于晶体管Q2、Q1的基射电压之间差值的电压之和相等的输出电压Vout。

换句话说，输出电压可以看作是晶体管Q3与电阻R2电压降之和。由于Q2的集电极电流与其发射极电流基本相等，因此R2电压降是R3电压降与(R2/R3)的乘积。R3电压降等于Q1和Q2的基-射电压之间的差值。

输出电压和其温度系数由下式给出： Vout = VBE ( Q 3 ) + R 2 R 3 VT · ln ( N ) - - - ( 1 ) ]]> ∂ Vout ∂ T = ∂ VBE ( Q 3 ) ∂ T + R 2 R 3 ln ( N ) · ∂ VT ∂ T - - ( 2 ) ]]>这里，N是由Q1和Q2的发射极区域比值确定的常数，VT是热电动势，VT＝KT/q(K：Boltzmann常数，T：绝对温度，q：电子电荷)。

在公式(2)中，保持VBE(Q3)/T＜0，和VT/T＝k/q＞0。所以在Widlar带隙参考电压电路中，包括0的任意温度系数可以通过适当地选择R2、R3和N来实现。

然而，在Widlar带隙参考电压电路中，Vout的范围约为1.0至1.2V，这是因为Vout是Q3的VBE(约0.8V)与KVT(约0.2至0.4V)的和。

以此相反，(例如)公开号为63-234307的日本专利(以下称为参考文件1)披露了一种偏置电路，该偏置电路可以输出低于Widlar带隙参考电压电路的电压的电压，并且其输出电压具有任意温度系数。