[发明专利]一种高阶温度补偿电压基准源有效
申请号: | 201710148356.3 | 申请日: | 2017-03-14 |
公开(公告)号: | CN106909192B | 公开(公告)日: | 2018-06-29 |
发明(设计)人: | 李全;奚冬杰 | 申请(专利权)人: | 中国电子科技集团公司第五十八研究所 |
主分类号: | G05F1/56 | 分类号: | G05F1/56 |
代理公司: | 总装工程兵科研一所专利服务中心 32002 | 代理人: | 杨立秋 |
地址: | 214000*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | 本发明提供了一种高阶温度补偿电压基准源,其包括正温度系数电流偏置模块、负温度系数电流偏置模块和基准输出模块,所述正温度系数电流偏置模块产生的偏置电压V1连接到基准输出模块的一个输入端;负温度系数电流偏置模块产生的偏置电压V2连接到基准输出模块的另一个输入端;基准输出模块将正温度系数电流偏置模块和负温度系数电流偏置模块分别在自身MOS管上产生的电流进行叠加并转换为电压信号,并输出基准电压REF。本发明的优点:提出一种利用MOS管沟道载流子的迁移率的负温度系数来进行高阶温度补偿的电压基准源,在不增加电路复杂度、芯片版图面积、考虑器件匹配以及工艺精度的情况下,相比传统带隙基准能实现更小的温度系数,提供更高的精度。 | ||
搜索关键词: | 偏置模块 输出模块 负温度系数电流 正温度系数电流 高阶温度补偿 电压基准源 偏置电压 输入端 输出基准电压 电路复杂度 负温度系数 沟道载流子 带隙基准 电压信号 温度系数 芯片版图 迁移率 叠加 匹配 转换 | ||
【主权项】:
1.一种高阶温度补偿电压基准源,其特征是,包括正温度系数电流偏置模块(1)、负温度系数电流偏置模块(2)和基准输出模块(3),所述正温度系数电流偏置模块(1)产生的第一偏置电压V1连接到基准输出模块(3)的一个输入端;负温度系数电流偏置模块(2)产生的第二偏置电压V2连接到基准输出模块(3)的另一个输入端;基准输出模块(3)将正温度系数电流偏置模块(1)和负温度系数电流偏置模块(2)分别在自身MOS管上产生的电流进行叠加并转换为电压信号,并输出基准电压REF;所述正温度系数电流偏置模块(1)包括:PMOS管MP1、PMOS管MP2、NMOS管MN1、NMOS管MN2、NMOS管MN3、NMOS管MN4、电阻R1;所述PMOS管MP1栅极接第一偏置电压V1,源极接电源电压VIN,漏极接第一偏置电压V1;PMOS管MP2栅极接第一偏置电压V1,源极接电源电压VIN,漏极接NMOS管MN2漏极;NMOS管MN1栅极接NMOS管MN2的栅极,源极接NMOS管MN3漏极,漏极接第一偏置电压V1;NMOS管MN2栅极接PMOS管MP2漏极,源极接NMOS管MN3栅极,漏极接PMOS管MP2漏极;NMOS管MN3栅极接NMOS管MN4漏极,源极接电阻R1的上端,漏极接NMOS管MN1源极;NMOS管MN4栅极接NMOS管MN3漏极,源极接地GND,漏极接NMOS管MN2源极;电阻R1上端接NMOS管MN3的源极,下端接地GND;所述正温度系数电流偏置模块(1)中,PMOS管MP1、PMOS管MP2、NMOS管MN1、NMOS管MN2、NMOS管MN3、NMOS管MN4、电阻R1形成自偏置结构,产生正温电流IMP1,即流过PMOS管MP1的电流;电路中所有MOS管都工作在饱和区,
的温度系数会随着温度的升高而变大;所述PMOS管MP1和PMOS管MP2选取相同的尺寸;所述负温度系数电流偏置模块(2)包括:PMOS管MP3、PMOS管MP4、运放A1、三极管Q1、电阻R2;所述PMOS管MP3栅极接第一偏置电压V1,源极接电源电压VIN,漏极接运放A1的负向端;PMOS管MP4栅极接第二偏置电压V2,源极接电源电压VIN,漏极接电阻R2上端;运放A1正向端接电阻R2上端,负向端接PMOS管MP3漏极,输出端接第二偏置电压V2;三极管Q1基极和集电极接PMOS管MP3的漏极,发射极接地GND;电阻R2上端接运放A1的正向端,下端接地GND;所述负温度系数电流偏置模块(2)中的PMOS管MP3尺寸与正温度系数电流偏置模块(1)中的PMOS管MP1尺寸相同,由于其栅极接第一偏置电压V1,因此PMOS管MP3按一比一的比例镜像流过PMOS管MP1的电流IMP1,由运放的钳位作用可得负温电流IMP4,即流过PMOS管MP4的电流。
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