一种bandgap电路的制作方法

本发明涉及bandgap电路，具体为一种bandgap电路。

背景技术：

1、bandgap电路是一种基于半导体材料特性的电路，它可以产生一个稳定的参考电压(参考电压源)，该电压源具有高温度稳定性和低电压温度系数。因此，bandgap电路常用于模拟电路中的电压参考源和温度传感器的温度补偿。

2、bandgap电路的基本结构包括pn结和二极管、电流源和运算放大器。它利用了pn结的电压﹣电流特性和二极管的温度﹣电压特性，通过设计合适的电路结构和参数，可以产生一个与温度变化基本无关的参考电压。该电压源的输出电压通常为1.2v左右，可以在宽温度范围内(通常是﹣40℃至125℃)保持高精度和稳定性。

3、bandgap电路的应用十分广泛，包括电压参考源、adc(模数转换器)和dac(数模转换器)的参考电压、微处理器的参考电压等。

4、但是bandgap电路产生的电压会在一定程度上受到电源电压的影响，因此，如何设计使bandgap电路产生的电压不再受到电源电压影响是亟需解决的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种bandgap电路，以解决背景技术中提到的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种bandgap电路，包括电流产生模块，电压产生模块和运放器模块，所述电流产生模块，电压产生模块和运放器模块依次连接，其中：所述电流产生模块，用于产生正温度系数电流；所述电压产生模块，用于产生零温度特性参考电压；所述运放器模块，用于将输出的参考电压进行放大。

3、进一步地，所述电流产生模块包括启动单元和电流产生单元，其中：所述启动单元通过将pmos管以二极管的方式串联成电阻，接在电源电压上，向电流产生单元输送电流；所述电流产生单元包括三个尺寸相同的pmos管，构成电流镜，使电流流过电压产生模块。

4、进一步地，所述启动单元具体包括nmos管m41和m43和若干个pmos管，若干个所述pmos管用二极管连接方式串联成电阻，接在电源电压上，产生电流，若干个所述pmos管的d极和nmos管m41的b极均与运放器模块的psub级连接,所述pmos管串联后向电流产生单元输送电流；所述nmos管m41的g极与电压产生模块连接，所述nmos管m41的d极与pmos管的d极连接后与运放器模块的hvbn极连接，所述nmos管m41的s极和b极连接后接地；所述nmos管m43的g极与pmos管的g极连接，所述nmos管m43的s极和d极接地，所述nmos管m43的b极分别与运放器模块的hvbn极和psub级连接，所述nmos管m43的d极还与运放器模块的psub级连接。

5、进一步地，所述电流产生单元包括三个尺寸相同的pmos管m1、m2和m3，所述pmos管m1的s极和b极均与运放器模块的vdd极连接，所述pmos管m2的s极和b极均与运放器模块的vdd极连接，所述pmos管m3的s极和b极均与运放器模块的vdd极连接；所述pmos管m1、m2和m3的d极均与运放器模块的psub模块连接，所述pmos管m1的d极还与电压产生模块连接，所述pmos管m1、m2和m3的g极均与运放器模块的vout极连接并接地。

6、进一步地，所述pmos管m1、m2和m3的g极均通过电容c1接地，所述电容c1的额定容量为20法拉。

7、进一步地，所述电压产生模块包括电阻器r1-r4、三极管q1-q3，所述电阻器r1的一端分别与pmos管的d极和nmos管的g极连接，所述电阻器r1的另一端与电阻器r2的一端连接后与运放器模块的vp极连接；所述电阻器r3的一端与pmos管m2的d极连接，所述电阻器r3的另一端分别与三极管q2的e和运放器模块的vn极连接，所述电阻器r4的一端与pmos管的d极连接，所述电阻器r4的另一端与三极管q3的e极连接，所述电阻器r4与r2的比值设定为11.653；所述三极管q1-q3的e极均与运放器模块的hvbn极连接，所述三极管q1-q3的b极和c极均接地，所述三极管q1-q3的c极还均与运放器模块的psub极连接。

8、进一步地，所述电压产生模块还包括三极管q4，所述三极管q4的e极和c极分别与运放器模块的hvbn极和psub极连接，所述三极管q4的b极，b极和c极均接地。

9、进一步地，所述电阻器r1-r4均设置有第三端，所述电阻器r1-r4的第三端均接地。

10、进一步地，所述电阻器r4与pmog管m3的连接处输出vref，所述电阻器r4与pmog管m3的连接处连接有电容c2，所述电容c2的额定容量为10法拉。

11、进一步地，所述运放器模块的gnd极连接电压v4，所述运放器模块的hvbn极连接电压v1，所述运放器模块vdd极连接电压v2，所述运放器模块psub极连接电压v3。

12、本发明具有以下有益效果：通过设置电流产生模块，电压产生模块和运放器模块，运放器模块处于负反馈的状态下，使电压产生模块中的r4与r2的比值设定为11.653，在电源电压超过1.42v后，bandgap产生的电压几乎不再受到电源电压影响，稳定在1.2v左右。

13、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

技术特征：

1.一种bandgap电路，包括电流产生模块，电压产生模块和运放器模块，其特征在于，所述电流产生模块，电压产生模块和运放器模块依次连接，其中：

2.根据权利要求1所述的一种bandgap电路，其特征在于，所述电流产生模块包括启动单元和电流产生单元，其中：

3.根据权利要求2所述的一种bandgap电路，其特征在于：所述启动单元具体包括nmos管m41和m43和若干个pmos管，若干个所述pmos管用二极管连接方式串联成电阻，接在电源电压上，产生电流，若干个所述pmos管的d极和nmos管m41的b极均与运放器模块的psub级连接,所述pmos管串联后向电流产生单元输送电流；

4.根据权利要求2所述的一种bandgap电路，其特征在于：所述电流产生单元包括三个尺寸相同的pmos管m1、m2和m3，所述pmos管m1的s极和b极均与运放器模块的vdd极连接，所述pmos管m2的s极和b极均与运放器模块的vdd极连接，所述pmos管m3的s极和b极均与运放器模块的vdd极连接；

5.根据权利要求4所述的一种bandgap电路，其特征在于：所述pmos管m1、m2和m3的g极均通过电容c1接地，所述电容c1的额定容量为20法拉。

6.根据权利要求2-4任一项所述的一种bandgap电路，其特征在于：所述电压产生模块包括电阻器r1-r4、三极管q1-q3，所述电阻器r1的一端分别与pmos管的d极和nmos管的g极连接，所述电阻器r1的另一端与电阻器r2的一端连接后与运放器模块的vp极连接；

7.根据权利要求6所述的一种bandgap电路，其特征在于：所述电压产生模块还包括三极管q4，所述三极管q4的e极和c极分别与运放器模块的hvbn极和psub极连接，所述三极管q4的b极，b极和c极均接地。

8.根据权利要求7所述的一种bandgap电路，其特征在于：所述电阻器r1-r4均设置有第三端，所述电阻器r1-r4的第三端均接地。

9.根据权利要求8所述的一种bandgap电路，其特征在于：所述电阻器r4与pmog管m3的连接处输出vref，所述电阻器r4与pmog管m3的连接处连接有电容c2，所述电容c2的额定容量为10法拉。

10.根据权利要求1所述的一种bandgap电路，其特征在于：所述运放器模块的gnd极连接电压v4，所述运放器模块的hvbn极连接电压v1，所述运放器模块vdd极连接电压v2，所述运放器模块psub极连接电压v3。

技术总结
本发明公开了一种bandgap电路，涉及bandgap电路技术领域。该bandgap电路，包括电流产生模块，电压产生模块和运放器模块，所述电流产生模块，电压产生模块和运放器模块依次连接，其中：所述电流产生模块，用于产生正温度系数电流；所述电压产生模块，用于产生零温度特性参考电压；所述运放器模块，用于将输出的参考电压进行放大。通过设置电流产生模块，电压产生模块和运放器模块，运放器模块处于负反馈的状态下，使电压产生模块中的R4与R2的比值设定为11.653，在电源电压超过1.42V后，bandgap产生的电压几乎不再受到电源电压影响，稳定在1.2V左右。

技术研发人员：张顺琳,池继富
受保护的技术使用者：上海芯稳微电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13