一种新型的带隙基准电压源电路的制作方法

本技术涉及集成电路中的带隙基准电压源。更具体地，涉及一种新型的带隙基准电压源电路。

背景技术：

1、带隙基准是大多模拟和混合信号电子器件，如稳压器振荡器、adc、数据转换器、电源管理控制器等的关键组成部分，因为集成电路(ic)都依赖于一个与温度无关且高电源抑制比的电压基准源以确保性能指标，如摆幅、噪声、带宽等能耐受温度变化。这些应用大多要求高精度，因此基准电压源设计的规格要求很高。大多数带隙基于bjt器件指数特性设计的，主要原理是产生一个与绝对温度成正比例(ptat)的电压，一个与绝对温度成负比例(ctat)的电压，对它们进行缩放和求和，以获得一个与温度无关的参考电压。

2、普通一阶温度补偿结构温度系数最低只能达到14ppm/℃，为了进一步提高输出精度，因此需要进行高阶曲率补偿，目前最常见的技术为曲率补偿技术、分段补偿技术、电阻比值温度补偿方法、修调技术等。但是大部分温度系数低的基准源很难达到高的电源抑制比，尤其是曲率补偿，通常引入矫正电流后会降低电源抑制比，这是因为引入新的结构往往伴随着更多的电源噪声。因此，为了提升电源抑制比，现有的基准源往往会选择在产生基准电压的核心支路上采用共源共栅结构起到隔离作用、在基准电压的输出支路上采用大的旁路电容、引入负反馈电路设计方案等方法，但是高电源抑制比的带隙基准的温度系数很难达到超低。因此，目前的基准电压源的温度系数和电源抑制比很难同时达到很好的结果。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种新型的带隙基准电压源电路，以解决现有技术存在的问题中的至少之一。

2、为达到上述目的，本技术采用下述技术方案：

3、本技术提供了一种新型的带隙基准电压源电路，其特征在于，包括电流源电路、电压自偏置结构电路、运算放大器电路、bgr核心电路和曲率补偿电路；电流源电路与电压自偏置结构电路连接，bgr核心电路两侧分别于运算放大器电路和曲率补偿电路连接；以及，电压自偏置结构电路还与bgr核心电路相连，电压自偏置结构电路配置用于为bgr核心电路提供一个与电源无关的电压vsr；曲率补偿电路配置用于生成校正电流，并将校正电流注入bgr核心电路。

4、通过以上技术方案，解决常用的传统的带隙基准电压源受到工艺偏差影响大，输出电压不精准且与温度相关和电源抑制能力差的问题。

5、具体的，电流源电路设置有mos管，通过mos管产生偏置电流，并通过mos将偏置电流镜像传输至电压自偏置结构电路及运算放大器电路。

6、电压自偏执结构电路内设置有mos管，mos管配置用于起电流镜作用，为bgr核心电路提供电流，并将bgr核心电路与电流源电路隔绝。

7、通过以上技术方案，为bgr核心电路提供电流的同时，还使电源电压不直接对bgr核心电路供电，大大提高电源抑制比。

8、具体地，电流源电路包括：mos管mp1、mos管mp2、mos管mp3、mos管mp4、mos管mn1、mos管mn2、三极管q1、三极管q2、三极管q3、三极管q4和电阻r1；mos管mp1的栅极同时连接mos管mp1的漏极、mos管mp2的栅极、mos管mp3的栅极和三极管q1的集电极；三极管q1的基极同时连接三极管q2的基极、集电极以及mos管mp2的漏极；三极管q3的集电极同时连接三极管q4的基极和三极管q1的发射极，同时三极管q3的基极同时连接三极管q4的集电极、三极管q2的发射极；电阻r1的一端连接三极管q3的发射极；mos管mp3的漏极同时连接mos管mn1的漏极、栅极以及mos管mn2的栅极；mos管mp4的栅极同时连接mos管mp4的漏极和电压自偏置结构电路。

9、具体地，电压自偏置结构电路包括：mos管mp5、mos管mp8、mos管mp9、mos管mn3、三极管q5、电容c1、输出端口vbg和电阻r2；三极管q5的基极同时连接mos管mp8的栅极、漏极以及mos管mn3的漏极，同时三极管q5的发射极同时与电阻r2的一端、电容c1、输出端口vbg和运算放大器电路相连；mos管的栅极同时与mos管mp4的栅极和运算放大器电路相连；mos管mp5的漏极同时与mos管mp8的源极、mos管mp9的源极、运算放大器电路、bgr核心电路和曲率补偿电路相连；mos管mp9的栅极与运算放大器电路相连；mos管mn3的栅极与运算放大器电路相连。

10、具体地，运算放大器电路包括：mos管mp6、mos管mp7、mos管mp14、mos管mp15、mos管mn4；mos管mp6的栅极同时与mos管mp5的栅极、mos管mp7的栅极相连；mos管mp6的漏极同时与mos管mp9的栅极、mos管mp14的源极相连；mos管mp7的漏极同时与bgr核心电路、mos管mp15的源极相连；mos管mn4的栅极同时与mos管mp14的漏极、mos管mn4的漏极和mos管mn3的栅极相连。

11、具体地，bgr核心电路包括：mos管mp10、mos管mp11、三极管q6、三极管q7、电阻r3和电阻r4；mos管mp10的源极同时与mos管mp8的源极、mos管mp9的源极、mos管mp11的源极和曲率补偿电路相连；mos管mp10的栅极同时连接mos管mp7的漏极、mos管mp15的源极、mos管mp11的栅极和曲率补偿电路；三极管q6的集电极同时连接mos管mp10的漏极和mos管mp14的栅极；三极管q6的发射极同时连接电阻r3的一端、电阻r4的一端和曲率补偿电路；三极管q7的基极同时连接电容c1、输出端口vbg、电阻r2和三极管q5的发射极；三极管q7的集电极同时连接mos管mp15的栅极和mos管mp11的漏极；同时电阻r4的另一端与三极管q7的发射极相连。

12、具体地，曲率补偿电路包括：mos管mp12、mos管mp13、mos管mp16、mos管mp17、三极管q8、三极管q9、三极管q10、三极管q11、三极管q12、三极管q13和电阻r5；mos管mp12的栅极同时连接mos管mp7的漏极、mos管mp15的源极、mos管mp10的栅极和mos管mp11的栅极；mos管mp12的漏极同时连接mos管mp8的源极、mos管mp9的源极、mos管mp10的源极、mos管mp11的源极、mos管mp16的源极、mos管mp17的源极、三极管q9的集电极和mos管mp13的源极；mos管mp13的栅极同时连接mos管mp13的漏极和电阻r5的一端；mos管mp16的栅极同时连接mos管mp17的栅极、漏极和三极管q8的集电极，同时mos管mp16的漏极与三极管q6的发射极相连；三极管q8的基极同时连接三极管q9的发射极和三极管q10的集电极；三极管q13的基极同时连接三极管q10的基极、三极管q13的集电极和电阻r5的另一端；三极管q11的基极同时连接三极管q9的基极、三极管q11的集电极和mos管mp12的漏极，同时三极管q11的发射极同时连接三极管q12的基极和集电极。

13、具体地，mos管mp1-17为p型mos管；mos管mn1-4为n型mos管。

14、具体地，mos管mp1、mos管mp2、mos管mp3、mos管mp4、mos管mp5、mos管mp6、mos管mp7的源极和三极管q5的集电极同时连接vdd。

15、具体地，电阻r1的另一端、三极管q4、三极管q10、三极管q13的发射极、mos管mn1、mos管mn2、mos管mn3、mos管mn4的源极和电阻r3的另一端同时连接gnd。

16、具体地，bgr核心电路用于产生ptat电流和ctat电压，且bgr核心电路包括第一电流支路和第二电流支路。

17、本技术的有益效果如下：

18、本发明的有益效果是：提出一种新型带隙基准电压源，使用mos晶体管和npn晶体管，设计出电压自调节结构的高阶曲率补偿带隙基准源,能够很好的得到与温度无关、高电源抑制比且受工艺偏差影响更小的基准电压。在矫正电流下，得到基准电压的温度系数为1.4ppm/℃，在-40℃-125℃范围内，基准电压的psrr达到-106db。