热感应电压误差的补偿的制作方法

背景技术：

1、本说明书涉及电压基准和电压调节器电路内的热梯度。由于内部热加热，集成电路内的不同区域可能处于不同的温度。温度差是由来自集成电路的不同区域的部件内不同的功率耗散量引起的。集成电路内的温度差产生热梯度，这导致输出电压或基准电压中的误差。

2、线路调节(line regulation)和负载调节是电压基准和电压调节器要满足的重要规范。然而，线路调节和负载调节可能受到输出缓冲放大器散热时创建的热梯度的不利影响。电压调节器和电压基准旨在提供恒定的输出电压，而不受电源电压或负载电流的影响，但输出电压可能出现误差。输出电压中的这些误差可能至少部分是由热梯度引起的。

3、电压误差的幅度随着集成电路上的热梯度增加而增加。需要感测由集成电路上的热梯度引起的误差并将这些误差最小化。优选地，本解决方案将具有低电噪声、占用最小面积并消耗最小静态电流。

技术实现思路

1、在第一示例中，一种用于带隙电压的温度梯度补偿的集成电路包括带隙核心电路。带隙核心电路具有带隙反馈输入、带隙调整输入和带隙基准输出。电阻器耦合在带隙调整输入和接地之间。偏移和斜率校正电路具有耦合到带隙调整输入的偏移校正输出。偏移校正输出处的信号在环境温度下进行修调(trimmed)。

2、热误差消除(tec)电路具有耦合到带隙调整输入的tec输出。tec电路包括彼此远离定位的第一温度传感器和第二温度传感器。tec输出处的信号响应于第一温度传感器和第二温度传感器处的温度。放大器具有放大器输入和放大器输出。放大器输入耦合到带隙基准输出。

3、在第二示例中，一种用于带隙电压的温度梯度补偿的集成电路包括带隙基准电路，该带隙基准电路具有带隙调整输入和带隙基准输出。第一晶体管在第一位置处。第一晶体管具有第一晶体管电流端子和第二晶体管电流端子以及第一控制端子。第二晶体管电流端子通过第一电阻器耦合到接地。第二晶体管在第二位置处。第二晶体管具有第三晶体管电流端子和第四晶体管电流端子以及第二控制端子。第二控制端子耦合到第一控制端子，并且第四晶体管电流端子通过第二电阻器耦合到接地。

4、第三晶体管在第二位置处。第三晶体管具有第五晶体管电流端子和第六晶体管电流端子以及第三控制端子。第六晶体管电流端子通过电阻器耦合到接地。第四晶体管在第一位置处。第四晶体管具有第七晶体管电流端子和第八晶体管电流端子以及第四控制端子。第四控制端子耦合到第三控制端子，并且第四晶体管电流端子通过电阻器耦合到接地。

5、第五晶体管耦合在带隙基准输出和第一控制端子之间，并且具有耦合到第一晶体管电流端子的第五控制端子。第六晶体管具有第九晶体管电流端子和第十晶体管电流端子以及第六控制端子。第六控制端子耦合到第五控制端子，并且第十晶体管电流端子耦合到第三晶体管电流端子。第七晶体管耦合在带隙基准输出和第三控制端子之间。第七晶体管具有耦合到第五晶体管电流端子的第七控制端子。

6、第八晶体管具有第十一晶体管电流端子和第十二晶体管电流端子以及第八控制端子。第八控制端子耦合到第七控制端子，并且第十二晶体管电流端子耦合到第七晶体管电流端子。放大器具有放大器输入和放大器输出。放大器输入耦合到第十一晶体管电流端子，并且放大器输出被配置为提供与第一位置和第二位置之间的温度差成比例的信号。

7、在第三示例中，一种温度传感器电路包括第一位置处的第一晶体管。第一晶体管具有第一晶体管电流端子和第二晶体管电流端子以及第一控制端子。第一晶体管电流端子耦合到第一控制端子，并且第二晶体管电流端子通过第一电阻器耦合到接地。第一晶体管电流端子响应于第一位置处的温度而提供第一温度信号。

8、第二晶体管位于第二位置处。第二晶体管具有第三晶体管电流端子和第四晶体管电流端子以及第二控制端子。第二控制端子耦合到第一控制端子，并且第四晶体管电流端子通过第二电阻器耦合到接地。第三晶体管位于第二位置处。第三晶体管具有第五晶体管电流端子和第六晶体管电流端子以及第三控制端子。第三控制端子耦合到第五晶体管电流端子，并且第六晶体管电流端子通过第三电阻器耦合到接地。第五晶体管电流端子响应于第二位置处的温度而提供第二温度信号。

9、第四晶体管位于第一位置处。第四晶体管具有第七晶体管电流端子和第八晶体管电流端子以及第四控制端子。第四控制端子耦合到第三控制端子，并且第四晶体管电流端子通过第四电阻器耦合到接地。

技术特征：

1.一种用于带隙电压的温度梯度补偿的集成电路，所述集成电路包括：

2.根据权利要求1所述的集成电路，进一步包括曲率校正电路，其具有耦合到所述带隙调整输入的曲率校正输出。

3.根据权利要求1所述的集成电路，其中：

4.根据权利要求3所述的集成电路，进一步包括：

5.根据权利要求4所述的集成电路，其中所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管和所述第四晶体管是双极结型晶体管，并且所述第五晶体管和所述第六晶体管是fet。

6.根据权利要求1所述的集成电路，其中所述带隙核心电路被配置为在所述带隙基准输出处提供与所述补偿电阻器两端的电压成比例的电压。

7.一种用于带隙电压的温度梯度补偿的集成电路，所述集成电路包括：

8.根据权利要求7所述的集成电路，进一步包括耦合在所述第七电流端子和所述接地端子之间的偏移校正电流源。

9.根据权利要求7所述的集成电路，其中所述放大器是可编程增益放大器。

10.根据权利要求9所述的集成电路，其中所述可编程增益放大器包括电流镜，并且每个电流镜耦合到电阻器梯上的抽头。

11.根据权利要求7所述的集成电路，其中所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管和所述第四晶体管是双极结型晶体管，并且所述第五晶体管、所述第六晶体管、所述第七晶体管和所述第八晶体管是fet。

12.根据权利要求7所述的集成电路，其中补偿电阻器耦合在所述带隙调整输入和所述接地端子之间，并且通过改变流过所述补偿电阻器的所述电流来调整所述带隙基准输出处的电压。

13.根据权利要求7所述的集成电路，其中所述带隙基准电路包括耦合在所述带隙基准输出和所述第一晶体管电流端子之间的第九晶体管。

14.根据权利要求13所述的集成电路，其中所述带隙基准电路还包括耦合在所述带隙基准输出和所述第五晶体管电流端子之间的第十晶体管。

15.一种温度传感器电路，其包括：

16.根据权利要求15所述的电路，进一步包括：

17.根据权利要求15所述的电路，其中所述基准电压端子耦合到带隙基准源。

18.根据权利要求16所述的电路，其中所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管和所述第四晶体管是双极结型晶体管，并且所述第五晶体管和所述第六晶体管是fet。

19.根据权利要求15所述的电路，其中所述第七电流端子处的信号与所述第一位置处的温度和所述第二位置处的温度之间的差成比例。

20.根据权利要求16所述的电路，其中所述第九电流端子通过第五电阻器耦合到所述基准电压端子，并且所述第十一电流端子通过第六电阻器耦合到所述基准电压端子。

技术总结
所描述的实施例包括用于带隙电压的温度梯度补偿的集成电路(200)。带隙核心电路(220)具有带隙反馈输入、带隙调整输入和带隙基准输出。电阻器(224)耦合在带隙调整输入和接地端子之间。偏移和斜率校正电路(210)具有耦合到带隙调整输入的偏移校正输出。热误差消除(TEC)电路具有耦合到带隙调整输入的TEC输出。TEC电路(230)包括彼此远离定位的第一温度传感器和第二温度传感器。TEC输出(232)处的信号响应于第一温度传感器和第二温度传感器处的温度。放大器(240)具有放大器输入和放大器输出。放大器输入耦合到带隙基准输出。

技术研发人员：S·S·克里希南,A·Y·贾达夫,T·维什瓦纳特
受保护的技术使用者：德克萨斯仪器股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16