一种低温漂cmos带隙基准源电路的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种低温漂CMOS带隙基准源电路，该电路包含电阻R1A/R1B，三极管Q1/Q2，运放OP1，所述电路还包括有电阻Rcp/Rb、NMOS管电流镜、PMOS管电流镜，及补偿电流产生电路；其中，Rb并接于三极管Q1的基极，电阻Rb接于NMOS管电流镜、PMOS管电流镜之间，并连接于运放OP1；补偿电流产生电路则接于PMOS管电流镜。本发明通过上述电路结构的改进，使通过电阻Rcp的电流可以来调整三极管基极电流，从而调整其温度特性，得到低温漂的基准电压。
【专利说明】-种低温漂CMOS带隙基准源电路
【技术领域】
[0001] 本发明属于电源【技术领域】，特别涉及低温度系数带隙基准电压源。
【背景技术】
[000引许多电压测量设备需要使用带隙基准源为片内ADC、比较器、buffer、定时器等模 块提供基准电压。基准电压随电压和温度的变化直接关系到各个模块的性能稳定性。
[000引带隙基准源的传统实现方式如图1所示。该带隙基准源包含电阻R1A/R1B/R2，H极管Ql/Q2(两者面积之比A_Q2:A_Q1 =M〉l)，运放0P1。
[0004] 由于运放的反馈作用，结点netl和net2电压相等，即
[0005]Vbel=Vbe2+I2*R2
[0006]即
[0007] 12= (Vbel-Vbe2)/R2 =AVbe/R2
[0008] 其中，Vbel是H极管Q1的基极射极电压，Vbe2是H极管Q2的基极射极电压， AVbe是Vbel与Vbe2的电压差。那么，
[0009]Vbg=Vbel+I2* 巧化R1B) =Vbel+(l+RlB/R2)*AVbe
[0010] 其中，AVbe=VT*In(M)，VT=KT/q是温度电压当量，随温度正向变化，M是H极 管Q1、Q2的面积之比。
[0011]Vbel=Vg〇-VT*In巧G)-VT*(Y-a)*In(T)
[001引其中，y，a，R，G均是与温度无关的常数巧]。从上式可w看出，Vbe除了包含温 度一阶项VT*In(EG)，还包含高阶项VT* (Y-a)*In(T)。
[0013] 一般的带隙基准源只考虑Vbe的一阶项，忽略高阶项。该样，只需要调整电阻比值 R1B/R2就可W得到与温度一阶不相关的电压Vbg。但是对于高精度系统来说，必须消除温 度高阶项的影响。
[0014] 专利申请200510120849. 3提出了一种低温度系数带隙基准参考电压源，该电压 源包括PTAT电流产生电路、基准电压启动电路、基准电压合成电路、基极电流抵消电路、第 一电流镜像电路，其中该低温度系数带隙基准参考电压源还包括二阶温度补偿电流产生电 路，与所述第一电流镜像电路、基准电压合成电路相连，输入PTAT电流、带隙基准电压，通 过利用M0S管漏源电流与栅源压差的平方关系，产生二阶补偿电流并输出至基准电压合成 电路产生二阶补偿电压，补偿基准电压的二阶温度系数，产生极低温度系数的基准电压。该 申请虽然克服了经典带隙基准电压的温度系数偏高的问题，可抵消二阶温度系数的影响， 但是结构较复杂，面积较大，成本也较高。
【发明内容】
[0015] 为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种低温漂CMOS带隙基准源电路，该电 路适用于CMOS工艺的低温漂带隙基准源，结构较简单，成本较低。
[0016] 本发明的另一个目地在于提供一种低温漂CMOS带隙基准源电路，该电路实现容 易，能够准确地得到低温漂的基准电压。
[0017] 为实现上述目的，本发明的技术方案为：
[001引一种低温漂CMOS带隙基准源电路，该电路包含电阻R1A/R1B，H极管Q1/Q2,运放 0P1，其特征在于所述电路还包括有电阻Rcp/化、NM0S管电流镜、PM0S管电流镜，及补偿电 流产生电路；其中，化并接于H极管Q1的基极，电阻化接于NM0S管电流镜、PM0S管电流 镜之间，并连接于运放0P1;补偿电流产生电路则接于PM0S管电流镜。
[0019] 本发明通过上述电路结构的改进，使通过电阻Rep的电流可W来调整H极管基极 电流，从而调整其温度特性，得到低温漂的基准电压。
[0020] 所述H极管Q1/Q2两者面积之比A_Q2:A_Q1 = 1。
[0021] 所述NM0S管电流镜，包括有Mnl/Mn2两个电流镜，所述Mnl/Mn2两个电流镜串接 于电阻Rep。
[0022] 所述PM0S管电流镜，包括有Mpl/Mp2/Mp3H个电流镜，且所述Mpl/Mp2/Mp3H个 电流镜串联在一起，Mpl接补偿电流产生电路，Mp3则接电阻Rep。
[0023] 本发明通过电路结构的改进，使通过电阻Rep的电流可W来调整H极管基极电 流，从而调整其温度特性，得到低温漂的基准电压。而且该电路适用于CMOS工艺的低温漂 带隙基准源，结构较简单，成本较低。
【专利附图】
【附图说明】
[0024] 图1是现有技术的电路图。
[0025] 图2是本发明所实施的电路图。
【具体实施方式】
[0026]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用W解释本发明，并 不用于限定本发明。
[0027] 请参照图2所示，本发明提出的带隙基准源包含电阻RlA/RlB/Rcp/化，H极管Q1/ Q2 (两者面积之比A_Q2:A_Q1 = 1)，运放0P1，NM0S管电流镜Mnl/Mn2,PM0S管电流镜Mpl/ Mp2/Mp3,补偿电流产生电路。所述NM0S管电流镜，包括有Mnl/Mn2两个电流镜，所述Mnl/ Mn2两个电流镜串接于电阻Rep。
[0028] 所述PM0S管电流镜，包括有Mpl/Mp2/Mp3H个电流镜，且所述Mpl/Mp2/Mp3H个 电流镜串联在一起，Mpl接补偿电流产生电路，Mp3则接电阻Rep。
[002引图中，由于运放的反馈作化结点netl和net2电压相等，即
[0030] Vbel+Irb*I?b=Vbe2+Icp*Rcp
[0031] 由于H极管Q1和Q2的面积和射极电流相等，即Vbel=Vbe2,所W
[0032] Irb=Icp*Rcp/I?b
[0033]Irb与Icp成比例关系。通过Icp来调整H极管基极电流Irb的温度特性。
[0034]那么，
[0035]\'口〇霞=Vb哲1夺Irb*Rb+!rb*P*R1A=Vb段1-fIcp* *(1+P* SI
[0036] 电流Icp由补偿电流产生电路输出，
[0037]
【权利要求】
1. 一种低温漂CMOS带隙基准源电路，该电路包含电阻R1A/R1B，三极管Q1/Q2,运放 0P1，其特征在于所述电路还包括有电阻Rcp/Rb、NM0S管电流镜、PM0S管电流镜，及补偿电 流产生电路；其中，Rb并接于三极管Q1的基极，电阻Rb接于NM0S管电流镜、PM0S管电流 镜之间，并连接于运放0P1 ;补偿电流产生电路则接于PM0S管电流镜。
2. 如权利要求1所述的低温漂CMOS带隙基准源电路，其特征在于所述三极管Q1/Q2两 者面积之比A_Q2:A_Q1 = 1。
3. 如权利要求1所述的低温漂CMOS带隙基准源电路，其特征在于所述NM0S管电流镜， 包括有Mnl/Mn2两个电流镜，所述Mnl/Mn2两个电流镜串接于电阻Rep。
4. 如权利要求1所述的低温漂CMOS带隙基准源电路，其特征在于所述PM0S管电流镜， 包括有Mpl/Mp2/Mp3三个电流镜，且所述Mpl/Mp2/Mp3三个电流镜串联在一起，Mpl接补偿 电流产生电路，Mp3则接电阻Rep。
【文档编号】G05F1/567GK104375552SQ201410698360
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月27日 优先权日:2014年11月27日
【发明者】李弦 申请人:深圳市芯海科技有限公司