[发明专利]多点曲率补偿的带隙基准电压源

摘要

本发明属于带隙基准电压源领域，其特征在于在现有带隙基准电压源的基础上，增加了两条电流支路，分别为两个三极管的集电极注入电流和取出电流，从而改变了注入两个三极管电流的温度特性，从而改变了输出基准电压源的温度特性，达到了在整个工作范围内找到三个基准电压的局部极值点，使输出电压基准对温度的一阶导数在这些点为零，从而比普通一阶补偿基准电压源的温度特性有了很大的提高。

主权项

1.多点曲率补偿的带隙基准电压源，其特征在于，该带隙基准电压源含有：一阶补偿带隙基准电压源，包括：PMOS管(P4)，该(P4)管的衬底和源极相连后接电源，漏极(X)接三极管(Q1)的发射极，该(Q1)管的集电极和基极都接地；PMOS管(P5)，该(P5)管的衬底和源极相连后接电源，漏极(Y)经电阻(R1)后接三极管(Q2)的发射极，该(Q2)管的集电极和基极都接地；PMOS管(P6)，该(P6)管的衬底和源极相连后接电源，漏极为输出端(VREF)，该(VREF)端经电阻(R2)后接三极管(Q3)的发射极，该(Q3)管的集电极和基极都接地；运算放大器(A)，正输入端接所述PMOS管(P4)的漏极(X)，负输入端接所述PMOS管(P5)的漏极(Y)；向所述三极管(Q1)注入电流(Ia)的电流支路，包括：PMOS管(P2)，该(P2)管的衬底和源极相连后接电源，栅极和所述(P4)管、(P5)管以及(P6)管的栅极相连，而该(P2)管的漏极经电阻(R3)后接地；PMOS管(P1)，该(P1)管的栅极和所述(P2)管的漏极相连，而该(P1)管的衬底和源极相连后接电源，漏极接所述三极管(Q1)的集电极；向所述三极管(Q2)注入电流(Ib)的电流支路，包括：PMOS管(P3)，该(P3)管的衬底和源极相连后接电源，栅极和所述(P2)管的栅极以及运算放大算器(A)的输出端相连，而该(P3)管的漏极经电阻(R4)后接地；NMOS管(N1)，该(N1)管的栅极和所述(P3)管的漏极相连，而该(N1)管的衬底和源极相连后接地，漏极接所述(Q2)管的发射极；其中，所有PMOS管的尺寸相同，三极管(Q2)的面积分别是三极管(Q1)、三极管(Q3)的N倍，电阻(R2)的大小是电阻(R1)的M倍，其中，N＝8，M值由下式确定：$M·\ln N=\frac{V_{G0r}-V_{\mathrm{BE}}\left(T_r\right)}{T_r}·\frac{q}{k}+\eta -1,$ 上式中，VG0r是半导体材料从参考温度Tr外推到绝对零度时得到的带隙基准电压，对于硅材料，其典型值是1.20595V，VBE(Tr)是温度Tr时测得的三极管的发射结电压VBE，η是设定值，其典型值是2.405，q是电子的电荷，k是波尔兹曼常数。