一种带隙基准电压电路的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种带隙基准电压电路，其增设有电流源，并设有基准电压输出端和电源端；微电流源单元中流过第二三极管的电流密度是第一三极管的n倍；差分放大器单元的供电端连接电源端，第三三极管的集电极通过电流源连接电源端，第三三极管的发射极连接微电流源单元的输入端，第三三极管的集电极与差分放大器单元的输出端相连接，并且该连接点与第三三极管的基极均连接到基准电压输出端。作为微电流源单元的一种实施方式，第三电阻的阻值是第二电阻的n倍，第一三极管与第二三极管对称匹配。本发明的精度高、电源噪声小、温度系数小、功耗小，能够直接产生超过1.25V的基准电压，无需连接外围电阻即可工作，适用于产生芯片内部基准电压。
【专利说明】一种带隙基准电压电路【技术领域】
[0001]本发明涉一种带隙基准电压电路。
【背景技术】
[0002]所谓基准电压是指与电源和工艺无关、具有确定温度特性的直流电压。在集成电路中，基准电压的设计是不可缺少的重要部分，并且在CMOS技术中基准产生的设计，被广泛公认的还是“带隙”基准电压。为给芯片提供精确的判断标准或偏置电压，与电源、工艺和温度无关的基准电压在许多设计中必不可少。要产生零温度系数的电压，需要将一个正温度系数和负温度系数的电压以适当的比例相加。在半导体工艺的各种不同器件参数中，由于双极晶体管的特性具有最好的重复性，从而常利用双极晶体管的基极-发射极电压Vbe
作为负温度系数的电压，它的温度特性为:.E
【权利要求】
1.一种带隙基准电压电路，包括微电流源单元(Al)、第三三极管(Q2)和差分放大器单元(A2)； 所述微电流源单元(Al)由第一、第二三极管(QO和Ql)和第一至第四电阻(R0至R3)组成，所述第四电阻(R3)的一端一路通过第二电阻(Rl)连接到第二三极管(Ql)的集电极，另一路通过第三电阻(R2)连接到第一三极管(QO)的集电极，第二三极管(Ql)的集电极、基极与第一三极管(QO)的基极相连接，第二三极管(Ql)的发射极接参考地端(GND)，第一三极管(QO)的发射极通过第一电阻(RO)接参考地端(GND)，所述第四电阻(R3)的另一端为微电流源单元(Al)的输入端； 所述差分放大器单元(A2)由电流镜、第四至第八三极管(Q3至Q7)、第五至第六电阻(R4和R5)以及相位补偿电容(Ce)组成，电流镜的输入端连接第四三极管(Q3)的集电极，第四三极管(Q3)的基极连接到所述微电流源单元(Al)的输入端，第四三极管(Q3)的发射极通过第五电阻(R4)连接第五三极管(Q4)的集电极，第五三极管(Q4)的基极连接到所述第一三极管(QO)的集电极，电流镜的输出端、第六三极管(Q5)的集电极与第七三极管(Q6)的基极相连接，第六三极管(Q5)的基极连接到所述第一三极管(QO)的基极，第七、第八三极管(Q6和Q7)的集电极相连接，第七三极管(Q6)的发射极、第八三极管(Q7)的基极与第六电阻(R5)的一端相连接，第五、第六、第八三极管(Q4、Q5和Q7)的发射极与第六电阻(R5)的另一端均接参考地端(GND)，相位补偿电容(Ce )连接在第七三极管(Q6 )的基极与集电极之间，所述电流镜的供电端、第七和第八三极管(Q6和Q7)的集电极连接点分别为差分放大单元器(A2)的供电端和输出端； 其特征在于:所述的带隙基准电压电路还包括电流源(Iref),并且，设有基准电压输出端(Vref)和用于外接电压源的电源端(VCC)； 所述微电流源单元(Al)中，流过所述第二三极管(Ql)的电流密度是所述第一三极管(QO)的η倍，η为大于零的任意常数； 所述差分放大器单元(Α2)的供电端连接电源端(VCC)，所述第三三极管(Q2)的集电极通过电流源(Iref )连接电源端(VCC)，第三三极管(Q2)的发射极连接所述微电流源单元(Al)的输入端，第三三极管(Q2)的集电极与所述差分放大器单元(Α2)的输出端相连接，并且该连接点与第三三极管(Q2)的基极均连接到所述基准电压输出端(Vref)。
2.根据权利要求1所述的带隙基准电压电路，其特征在于:所述第三电阻(R2)的阻值是第二电阻(Rl)的η倍，所述第一三极管(QO)与第二三极管(Ql)对称匹配。
3.根据权利要求1所述的带隙基准电压电路，其特征在于:所述第二电阻(Rl)与第三电阻(R2)的阻值相等，所述第一、第二三极管(Q0和Ql)均是由一个或者多个单元三极管并联组成，其中，所述各个单元三极管具有相同的类型和尺寸，组成第一三极管(QO )的单元三极管个数为组成第二三极管(Ql)的单元三极管个数的η倍。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的带隙基准电压电路，其特征在于:所述的带隙基准电压电路还包括第一分压电阻(R7)和第二分压电阻(R8)，并且还设有基准电压高压输出端(Vr ef _Η );第一分压电阻(R7 )连接在所述基准电压输出端(Vref)与参考地端(GND )之间，所述第三三极管(Q2)集电极与差分放大器单元(Α2)输出端的连接点通过第二分压电阻(R8)连接到所述基准电压输出端(Vref )，并且，第三三极管(Q2)集电极与差分放大器单元(Α2)输出端的连接点作为所述带隙基准电压电路的基准电压高压输出端(Vref_H)。
5.根据权利要求4所述的带隙基准电压电路，其特征在于:所述差分放大单元器(A2)中，所述电流镜包括第一、第二 P型沟道MOS管(MPI和MP2 )，第一、第二 P型沟道MOS管(MPI和MP2)的源极相连接并作为电流镜的供电端，第一 P型沟道MOS管(MPl)的栅极、漏极与第二 P型沟道MOS管(MP2)的栅极相连接，第一、第二 P型沟道MOS管(MP2)的漏极分别为电流镜的输入端和输出端。
6.根据权利要求1至3任意一项所述的带隙基准电压电路，其特征在于:所述差分放大单元器(A2)中，所述电流镜包括第一、第二 P型沟道MOS管(MPl和MP2)，第一、第二 P型沟道MOS管(MPl和MP2)的源极相连接并作为电流镜的供电端，第一 P型沟道MOS管(MPl)的栅极、漏极与第二 P型沟道MOS管(MP2)的栅极相连接，第一、第二 P型沟道MOS管(MP2)的漏极分别为电流镜的输入端和输出端。
7.根据权利要求4所述的带隙基准电压电路，其特征在于:所述差分放大器单元(A2)的供电端通过所述电流源(Iref)连接电源端(VCC)，即差分放大器单元(A2)的供电端与所述基准电压高压输出端(Vref`JO相连接。
【文档编号】G05F1/56GK103488227SQ201310407801
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月9日 优先权日:2013年9月9日
【发明者】唐盛斌 申请人:广州金升阳科技有限公司