一种带隙基准电路的制作方法

本发明涉及基准电路，尤其涉及一种带曲率补偿的基准电路。

背景技术：

在物联网和大多数无线通讯的应用中，相关接收电路或者发射电路等都是需要低功耗的，因此能产生低功耗的基准电路对整个应用来讲是非常关键和非常必要的。基准电路作为模拟电路的重要部分，一般需要在一个较宽的温度范围内正常工作，因此不仅要求功耗低，还需要性能稳定，有较好的温度特性。传统的方式可以采用带隙基准电路进行设计，但是由于基极-集电极电压、集电极电流和失调电压随温度变化，使得带隙电压的“曲率”是有限的。由于cmos工艺存在打的失调电压和工艺偏差，带隙基准的样品会表现出明显不同的零温度系数对应的温度值，很难可靠的校正曲率，使得带隙基准电压有很高的温度系数。

技术实现要素：

为克服上述现有技术存在的问题，本发明的主要目的在于提供一种带隙基准电路，利用两个偏置在不同电流下的三极管，得到关于温度的非线性电流，补偿veb的高阶温度项。本发明输出电压稳定，有效温度系数小还具有较高的电源抑制比。

为达上述及其它目的，本发明提供一种带隙基准电路，其至少包括：

一启动电路，用于完成所述基准电路的启动和基准电路工作后关闭启动电路；一核心基准电路，采用电流模式的曲率补偿，同时补偿了电路的一级温度系数和高级温度系数；一运放电路，采用简单的两级结构，最小化系统失调电压。

所述启动电路由第七电阻r7、第五pmos管pm5和第十pmos管pm10构成；pm10管的源极和pm5管的源极都接电源电压vdd；pm10管的漏极与电阻r7的一端和pm5管的栅极相连接；r7的另一端接vss。

所述核心基准电路由第一pmos管pm1、第二pmos管pm2、第三pmos管pm3、第四pmos管pm4、第六pmos管pm6、第七pmos管pm7、第八pmos管pm8、第九pmos管pm9、第一三极管q1、第二三极管q2、第三三极管q3、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6和一运放构成；pm1管的源极、pm2管的源极、pm3管的源极和pm4管的源极都连接电源电压vdd；pm1管的栅极与pm2管的栅极、pm3管的栅极、pm4管的栅极、pm10管的栅极、pm6管的漏极、运放的反相输入端、电阻r5的一端、pm5管的漏极、电阻r3的一端、q1管的发射极相连接，其节点标记为x；pm1管的漏极连接pm6管的源极；pm2管的漏极连接pm7管的源极；pm3管的漏极连接pm8管的源极；pm4管的漏极连接pm9管的源极；pm6管的栅极与运放的输出端、pm7管的栅极、pm8管的栅极和pm9管的栅极相连接；pm7管的漏极与电阻r4的一端、电阻r1的一端、电阻r2的一端和运放的同相输入端相连接，其节点标记为y；pm8管的漏极与电阻r4的另一端、电阻r5的另一端、q3管的发射极相连接；pm9管的漏极与电阻r6相连，其节点作为基准电压vref的输出端；电阻r1的另一端连接q2管的发射极；电阻r3的另一端、q1管的集电极、q1管的基极、q2管的集电极、q2管的基极、电阻r2的另一端、q3管的集电极、q3管的基极和电阻r6的另一端都接vss。

所述运放电路由第十一pmos管pm11、第十二pmos管pm12、第十三pmos管pm13、第十四pmos管pm14、第一nmos管nm1、第二nmos管nm2、第三nmos管nm3和第一电容c1构成；pm11管的源极和pm12管的源极都接vdd；pm11管的栅极和pm12管的栅极相连，连接到偏置电压vp；pm11管的漏极与pm13管的源极和pm14管的源极相连接；pm13管的栅极作为运放的反相输入端；pm14管的栅极作为运放的同相输入端；pm13管的漏极与nm1管的漏极、nm1管的栅极和nm2管的栅极相连接；pm14管的漏极与nm2管的漏极、电容c1的一端和nm3管的栅极相连接；pm12管的漏极与电容c1的另一端和nm3管的漏极相连接，其节点作为运放的输出端；nm1管的源极、nm2管的源极和nm3管的源极都接vss。

附图说明

构成

本技术：
的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一种带隙基准电路图；

图2为本发明一种带隙基准电路运放电路图。

具体实施方式

结合图1和图2所示，在下面的实施例中，所述一种带隙基准电路，包括：一启动电路，用于完成所述基准电路的启动和基准电路工作后关闭启动电路；一核心基准电路，采用电流模式的曲率补偿，同时补偿了电路的一级温度系数和高级温度系数；一运放电路，采用简单的两级结构，最小化系统失调电压。

所述启动电路由电阻r7、pm5管和pm10管构成；当q1管和电阻r3中电流为0，也就是基准电路不工作时，电流镜pm1管、pm2管截止，pm10管也截止，pm5管的栅电压下拉到vss，pm6管导通并且注入巨大的电流到q1管和电阻r3；当电路启动后，pm10管中有电流流过，pm5管的栅电压被上拉到vdd，启动电路关闭。

所述核心基准电路由pm1管、pm2管、pm3管、pm4管、pm6管、pm7管、pm8管、pm9、q1、q2管、q3管、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6和一运放构成；节点电压vx=vy，且r2=r3，所以i1b=i2b；流过电流镜的电流相等，所以i1a=i2a，所以流过双机晶体管（q1管、q2管）的电流和绝对温度成正比；电阻r4、r5上的非线性电流可以补偿发射极-基极的高阶温度项。

所述运放电路由pm11管、pm12管、pm13管、pm14管、nm1管、nm2管、nm3管和电容c1构成；采用简单的两级结构，p沟道差分对管（pm13、pm14）作为输入级，通过调整晶体管的长宽比（w/l），使pm13管与nm3管的长宽比比值等于nm1管与nm3管的长宽比比值，且两倍于pm11管与pm12管的长宽比比值，最小化系统失调电压。

本发明提出了一种带隙基准电路，该电路采用0.18μm工艺设计，在1.8v电源电压下，在27℃时，基准输出电压为1.24v,从-55℃到125℃的温度范围内，输出电压的变化只有0.35mv,温度系数为1.37×10^-6/℃,电源抑制比达到73db。

虽然本发明利用具体的实施例进行说明，但是对实施例的说明并不限制本发明的范围。本领域内的熟练技术人员通过参考本发明的说明，在不背离本发明的精神和范围的情况下，容易进行各种修改或者可以对实施例进行组合，这些也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种带隙基准电路，包括：一启动电路，用于完成所述基准电路的启动和基准电路工作后关闭启动电路；一核心基准电路，采用电流模式的曲率补偿，同时补偿了电路的一级温度系数和高级温度系数；一运放电路，采用简单的两级结构，最小化系统失调电压。本发明一种带隙基准电路，利用两个偏置在不同电流下的三极管，得到关于温度的非线性电流，补偿VEB的高阶温度项。本发明输出电压稳定，有效温度系数小还具有较高的电源抑制比。

技术研发人员：陈磊
受保护的技术使用者：丹阳恒芯电子有限公司
技术研发日：2018.06.02
技术公布日：2018.11.06