[发明专利]一种无双极晶体管的高阶温度补偿带隙基准参考电路

摘要

本发明请求保护一种无双极晶体管的高阶温度补偿带隙基准参考电路，包含前调整器电路、一阶带隙基准电路、低温区域温度分段补偿电路、高温区域温度分段补偿电路及启动电路，采用亚阈值NMOS管栅‑源电压产生的负温度系数电压VCTAT及两个亚阈值NMOS管栅‑源电压之差产生的正温度系数电压VPTAT获得一阶带隙基准电压，将低温区域温度分段补偿电压(VNL1与VNL2)及高温区域温度分段补偿电压(VNL3与VNL4)引入到一阶带隙基准电路所产生的一阶带隙基准电压中，实现了低温度系数的带隙基准电压，并采用前调整器技术提高带隙基准的电源抑制比，从而实现了一种无双极晶体管的高阶温度补偿带隙基准参考电路。

主权项

一种无双极晶体管的高阶温度补偿带隙基准参考电路，包括一阶带隙基准电路(2)，其特征在于，还包括前调整器电路(1)、低温区域温度分段补偿电路(3)、高温区域温度分段补偿电路(4)以及启动电路(5)，其中，所述前调整器电路(1)的电压信号输出端分别接所述的一阶带隙基准电路(2)、低温区域温度分段补偿电路(3)、高温区域温度分段补偿电路(4)的工作电源电压输入端，所述一阶带隙基准电路(2)的信号输出端分别接所述前调整器电路(1)、低温区域温度分段补偿电路(3)以及高温区域温度分段补偿电路(4)的信号输入端，所述启动电路(5)的电压信号输入端还连接带隙基准的输出端，所述启动电路(5)的信号输出端分别接所述前调整器电路(1)、一阶带隙基准电路(2)、低温区域温度分段补偿电路(3)以及高温区域温度分段补偿电路(4)的启动信号输入端；所述启动电路(5)为所述前调整器电路(1)、一阶带隙基准电路(2)、低温区域温度分段补偿电路(3)以及高温区域温度分段补偿电路(4)提供启动信号；所述一阶带隙基准电路(2)将亚阈值区NMOS管栅‑源电压产生的负温度系数电压VCTAT以及两个工作在亚阈值区NMOS管栅‑源电压之差产生的正温度系数电压VPTAT进行加权，且在参考温度T0处获得低温度系数的一阶带隙基准电压，所述低温区域温度分段补偿电路(3)在低温区域产生两个具有温度分段特性的电压即VNL1及VNL2，其中，当温度T大于等于参考温度Tr1时VNL1＝0，其中Tr1<T0，当温度T大于等于参考温度Tr2时VNL2＝0，其中Tr2<Tr1<T0，所述高温区域温度分段补偿电路(4)在高温区域产生两个具有温度分段特性的电压即VNL3及VNL4，其中，当温度T小于等于参考温度Tr3时VNL3＝0，其中Tr3>T0，当温度T小于等于参考温度Tr4时VNL4＝0，其中Tr4>Tr3>T0，且温度分段特性电压VNL1、VNL2、VNL3及VNL4对所述一阶带隙基准电路(2)产生的一阶带隙基准电压进行高阶温度补偿，所述前调整器电路(1)用于提高带隙基准电路输出电压的电源抑制比；所述前调整器电路(1)包括：PMOS管M32、PMOS管M33、NMOS管M34、NMOS管M35、NMOS管M36、NMOS管M37、PMOS管M38以及PMOS管M39，其中PMOS管M32的源极分别与PMOS管M33的源极以及外部电源VDD相连，PMOS管M32的栅极分别与PMOS管M32的漏极、PMOS管M33的栅极、NMOS管M34的漏极以及NMOS管Ms6的漏极相连，NMOS管M34的源极分别与NMOS管M35的源极、NMOS管M36的源极、NMOS管M37的源极以及外部地线GND相连，NMOS管M34的栅极分别与NMOS管M35的栅极、NMOS管M36的栅极、NMOS管M36的漏极以及PMOS管M39的漏极相连，NMOS管M37的栅极分别与PMOS管M38的漏极以及NMOS管M35的漏极相连，NMOS管M37的漏极分别与PMOS管M33的漏极、PMOS管M38的源极、PMOS管M39的源极、PMOS管M3的源极、PMOS管M4的源极、PMOS管M5的源极、PMOS管M6的源极、PMOS管M7的源极、PMOS管M16的源极、PMOS管M17的源极、PMOS管M22的源极、PMOS管M23的源极、PMOS管M28的源极、PMOS管M29的源极、PMOS管M30的源极以及PMOS管M31的源极相连；所述低温区域温度分段补偿电路(3)包括：PMOS管M6、PMOS管M7、PMOS管M16、PMOS管M17、NMOS管M8、NMOS管M9、NMOS管M10、NMOS管M11、NMOS管M12、NMOS管M13、NMOS管M14以及NMOS管M15，其中PMOS管M6的漏极分别与NMOS管M8的栅极、NMOS管M9的栅极、NMOS管M9的漏极以及NMOS管M10的漏极相连，PMOS管M7的漏极分别与NMOS管M10的栅极、NMOS管M11的栅极以及NMOS管M11的漏极相连，NMOS管M8的源极分别与NMOS管M9的源极、NMOS管M10的源极、NMOS管M11的源极、NMOS管M12的源极、NMOS管M13的源极、NMOS管M14的源极、NMOS管M15的源极以及外部地线GND相连，PMOS管M16的漏极分别与NMOS管M12的栅极、NMOS管M13的栅极、NMOS管M13的漏极以及NMOS管M14的漏极相连，PMOS管M17的漏极分别与NMOS管M14的栅极、NMOS管M15的栅极以及NMOS管M15的漏极相连；所述高温区域温度分段补偿电路(4)包括：PMOS管M22、PMOS管M23、PMOS管M28、PMOS管M29、NMOS管M18、NMOS管M19、NMOS管M20、NMOS管M21，NMOS管M24、NMOS管M25、NMOS管M26以及NMOS管M27，其中PMOS管M22的漏极分别与NMOS管M18的漏极、NMOS管M18的栅极以及NMOS管M19的栅极相连，PMOS管M23的漏极分别与NMOS管M19的漏极、NMOS管M20的漏极、NMOS管M20的栅极以及NMOS管M21的栅极相连，NMOS管M18的源极分别与NMOS管M19的源极、NMOS管M20的源极、NMOS管M21的源极、NMOS管M24的源极、NMOS管M25的源极、NMOS管M26的源极、NMOS管M27的源极以及外部地线GND相连，PMOS管M28的漏极分别与NMOS管M24的漏极、NMOS管M24的栅极以及NMOS管M25的栅极相连，PMOS管M29的漏极分别与NMOS管M25的漏极、NMOS管M26的漏极、NMOS管M26的栅极以及NMOS管M27的栅极相连。