本发明专利技术提供一种用于数模转换器的基准电压源，其包括：电流镜电路，其包括至少一个输出端；放大器，所述放大器耦接到所述电流镜，为所述电流镜提供偏置电压；第一、第二双极性晶体管，所述第一、第二双极性晶体管分别耦接所述放大器的两个输入端，并且所述第一、第二双极性晶体管中的至少一个通过导电电路耦接到所述电流镜的输出端；负温度系数补偿电路，其与所述导电电路并联；电阻可调的输出电阻，其耦接到所述电流镜的输出端，加载在所述输出电阻的电压作为基准输出电压，通过调节所述输出电阻的大小来调节输出电压的大小。本发明专利技术提供的基准电压源通过调节输出输出电阻的大小就可以调节输出电压的大小，并且基准电压源的输出电压与温度无关。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及集成电路
，具体而言涉及一种用于数模转换器的基准电压源及电子装置。
技术介绍
数模转换器是一种广泛应用于各类集成电路的元件，并且随着产品性能的提高，对数模转换器输出增益误差的要求也越来越高。在内置基准电压源的数模转换器中，基准电压源输出的偏差直接影响数模转换器输出增益误差。一个输出可调的基准电压源可以对数模转换器的输出增益误差进行补偿。在一般结构的基准电压源中，通过对输出电阻的调节，或是对寄生三极管的电流调节都可以达到调节基准电压源的目的。但是，这样的调节有很多的弊端。一方面，在基准电压源温度关系确定的情况下，调节输出电阻或三极管电流，容易使新的输出电压偏离温度平衡点，从而使输出电压对温度的变化加大，反而对增益误差的补偿起到一个负作用，增益误差可能越来越大。另一方面，上述的补偿方式，特别是寄生三极管电流的调整范围十分有限，不能适应误差较大的补偿。图1为一种常见的带隙(bandgap)基准电压源的电路示意图。如图1所示，图中PM5、PM4、NM0、NM1和NM2一起构成一个差分放大器，VP和VN为差分放大器的输入信号。PM0、PM1、PM2和PM8组成电流镜，所述差分放大器的输出为PM0、PM1、PM2和PM8提供偏置电压。图中R0两端的电压为VP和VS，Q1发射极电压为VN，同时，VP与VN是放大器的两个输入，所以VP＝VN。R0两端的电压为VP-VS＝VN-VS，VS是Q0的发射极电流，所以VN-VS是Q1的发射极电压减去Q0的发射极电压，即△VBE，△VBE＝VT*ha，所以通过R0的电流为这个电流镜像到输出端，因为是1：1镜像，所以输出端的电流为电压为R4两端电压加上Q2的VBE，所以输出上述输出公式中VBE是一个负温度系数参数，VT是一个正温度系数参数.当温度升高的时候，VBE和VT的变化方向相反。当公式中的R0与R4取值得当的时候，VBE和VT对于温度的变化刚好相互抵消，Vout是一个与温度相关性较小的参数。当需要对输出大小做调节的时候，就需要对VT之前的系数做调整，这样不仅仅是改变了输出,同时使之前建立的温度系数平衡点被打破，调整后的输出仿真结果如图2所示。在图2中，曲线V1公式中的系数落在平衡点的时候输出电压与温度关系曲线，曲线V2为通过改变电阻使输出变小的时输出电压与温度的关系曲线图。图2中温度在-40℃～125℃之间的温度范围内变化。在图2中可以观察到，公式中的系数落在平衡点的时候，输出随温度的变化不到5mV，但是通过改变电阻使输出变小的时候，输出随温度的变化加剧，输出降到1V的时候，变化接近80mV，即，改变输出电压，使输出随温度的变化趋向恶劣。如果换一种方式通过改变三极管的电流来实现对输出电压的调节，同样有类似的问题。并且调节三极管电流由于三极管的伏安特性的限制，使调节的范围非常有限。因此，有必要提出一种新的基准电压源电路结构，使其输出电压与温度无关，以解决上述存在的问题。
技术实现思路
在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。为了克服目前存在的问题，本专利技术一方面提供一种用于数模转换器的基准电压源，其包括：电流镜电路，其包括至少一个输出端；放大器，所述放大器耦接到所述电流镜，为所述电流镜提供偏置电压；第一、第二双极性晶体管，所述第一、第二双极性晶体管分别耦接所述放大器的两个输入端，并且所述第一、第二双极性晶体管中的至少一个通过导电电路耦接到所述电流镜的输出端；负温度系数补偿电路，其与所述导电电路并联；电阻可调的输出电阻，其耦接到所述电流镜的输出端，加载在所述输出电阻的电压作为基准输出电压，通过调节所述输出电阻的大小来调节输出电压的大小。优选地，所述第一双极性晶体管通过第一电阻耦接到所述电流镜的输出端；所述第二双极性晶体管直接耦接到所述电流镜的输出端；所述负温度系数补偿电路包括与所述第二双极性晶体管并联连接的补偿电阻。优选地，所述放大器为电流为负载的差分放大器。优选地，所述差分放大器包括两个NMOS器件构成的差分对、两个PMOS器件构成的电流镜负载和一个为所述差分对提供电流的NMOS器件。优选地，还包括用于为所述差分放大器提供偏置电压和镜像电流的偏置电路。优选地，所述偏置电路包括串联连接的偏置PMOS器件、偏置电阻和偏置NMOS二极管，所述偏置PMOS器件的源漏与工作电源连接，漏端与所述偏置电阻连接，栅端与所述差分放大器的输出端连接，所述偏置NMOS二极管的源端接地，栅端与为所述差分对提供电流的NMOS器件的栅端连接，所述偏置NMOS二极管的漏端与所述偏置电阻连接。优选地，所述电流镜包括四组PMOS器件，每组所述PMOS器件的栅端与所述放大器的输出端连接。优选地，所述输出电阻包括多个串联连接的电阻以及分别与所述多个电阻并联的开关。本专利技术提供的基准电压源，通过第一、第二双极性晶体管产生一个正温度系数的电流，然后通过所述负温度系数补偿电路产生一个负温度系数电流，通过合理设置电路参数可使该两个电流对温度达到平衡，然后通过电流镜将正温度系数电流和负温度系数电流镜像到输出端，这样通过调节输出输出电阻的大小就可以调节输出电压的大小，并且由于通过输出电阻的电流与温度无关，因而基准电压源的输出电压与温度无关，并且只要输出电阻调节范围够大，就可实现大范围调节基准电压源的输出电压的目的。本专利技术再一方面提供一种电子装置，其包括本专利技术提供的上述基准电压源。本专利技术提出的电子装置，由于具有上述基准电压源，因而具有类似的优点。附图说明本专利技术的下列附图在此作为本专利技术的一部分用于理解本专利技术。附图中示出了本专利技术的实施例及其描述，用来解释本专利技术的原理。附图中：图1为一种常见的带隙(bandgap)基准电压源的电路示意图；图2为图1所示基准电压电压源输出电压与温度变化关系示意图；图3为本专利技术一实施方式的基准电压源的电路示意图；图4为图3所示基准电压源的输出电压与温度变化关系示意图；图5为本专利技术一实施方式的可调电阻的结构示意图；图6示出了根据本专利技术一实施方式的电子装置的示意图。具体实施方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。应当理解的是，本专利技术能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本专利技术的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本专利技术的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于数模转换器的基准电压源，其特征在于，包括：电流镜电路，其包括至少一个输出端；放大器，所述放大器耦接到所述电流镜，为所述电流镜提供偏置电压；第一、第二双极性晶体管，所述第一、第二双极性晶体管分别耦接所述放大器的两个输入端，并且所述第一、第二双极性晶体管中的至少一个通过导电电路耦接到所述电流镜的输出端；负温度系数补偿电路，其与所述导电电路并联；电阻可调的输出电阻，其耦接到所述电流镜的输出端，加载在所述输出电阻的电压作为基准输出电压，通过调节所述输出电阻的大小来调节输出电压的大小。
【技术特征摘要】
1.一种用于数模转换器的基准电压源，其特征在于，包括：电流镜电路，其包括至少一个输出端；放大器，所述放大器耦接到所述电流镜，为所述电流镜提供偏置电压；第一、第二双极性晶体管，所述第一、第二双极性晶体管分别耦接所述放大器的两个输入端，并且所述第一、第二双极性晶体管中的至少一个通过导电电路耦接到所述电流镜的输出端；负温度系数补偿电路，其与所述导电电路并联；电阻可调的输出电阻，其耦接到所述电流镜的输出端，加载在所述输出电阻的电压作为基准输出电压，通过调节所述输出电阻的大小来调节输出电压的大小。2.根据权利要求1所述的基准电压源，其特征在于，所述第一双极性晶体管通过第一电阻耦接到所述电流镜的输出端；所述第二双极性晶体管直接耦接到所述电流镜的输出端；所述负温度系数补偿电路包括与所述第二双极性晶体管并联连接的补偿电阻。3.根据权利要求1所述的基准电压源，其特征在于，所述放大器为电流为负载的差分放大器。4.根据权利要求3所述的基准电压源，其特征在于，所述差分放大器包括两个NMOS器件构成...
【专利技术属性】
技术研发人员：翁芊，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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