带隙基准电路及电子设备制造技术

本实用新型专利技术提供一种带隙基准电路及电子设备，包括：补偿模块，基于与绝对温度成正比的电流、温度系数为零的电流源及三极管的基极‑发射极电压产生基准电压温度曲率的补偿电压；基准电压产生模块，连接所述补偿模块，利用一个正温度系数电压与一个负温度系数电压的相互抵消产生一与温度无关的基准电压，并通过所述补偿模块补偿所述基准电压的温度曲率。本实用新型专利技术的带隙基准电路及电子设备通过对高阶非线性分量的补偿克服基准电压的曲率问题，大大提高基准电压对温度的稳定性，进而提高系统精度。

【技术实现步骤摘要】
带隙基准电路及电子设备
本技术涉及电路设计领域，特别是涉及一种带隙基准电路及电子设备。
技术介绍
带隙基准电压源(bandgapvoltagereference)是模拟电路或混合信号电路中作为电压基准的参考电压源，它是模拟和数字电路中的核心模块之一，带隙基准电压源以其结构简单、精度高、温度系数低等优点在集成电路中得到了广泛的应用。现有带隙基准电压源的表达式中包含温度的一阶线性分量T及高阶非线性分量Tln(T)，其中，一阶线性分量T可通过设置合适的参数抵消掉，但是高阶非线性分量Tln(T)无法抵消，其导致输出的基准电压随着温度的变化会存在一定的曲率。如何提高带隙基准电压的稳定性，进而获得更高的精度，始终是本领域技术人员亟待解决的问题之一。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种带隙基准电路及电子设备，用于解决现有技术中带隙基准电压存在曲率的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种带隙基准电路，所述带隙基准电路至少包括：补偿模块，基于与绝对温度成正比的电流、温度系数为零的电流源及三极管的基极-发射极电压产生基准电压温度曲率的补偿电压；基准电压产生模块，连接所述补偿模块，利用一个正温度系数电压与一个负温度系数电压的相互抵消产生一与温度无关的基准电压，并通过所述补偿电压补偿所述基准电压的温度曲率。可选地，所述补偿模块包括第一电流源、第二电流源、第三电流源、第一NPN三极管、第二NPN三极管、第三NPN三极管、第四NPN三极管、第一NMOS管及第二NMOS管；所述第一电流源的一端连接电源电压，另一端连接所述第一NPN三极管的集电极；所述第一NPN三极管的基极与集电极相连，发射极连接所述第二NPN三极管的集电极；所述第二NPN三极管的基极与集电极相连，发射极接地；所述第三NPN三极管的集电极连接所述电源电压，基极连接所述第一NPN三极管的基极，发射极经由所述第二电流源接地；所述第三电流源的一端连接所述电源电压，另一端连接所述第四NPN三极管的集电极；所述第四NPN三极管的基极连接所述第三NPN三极管的发射极，所述第四NPN三极管的发射极连接所述第一NMOS管的漏极；所述第一NMOS管的栅极连接所述第四NPN三极管的集电极，源极接地；所述第二NMOS管的源极接地，栅极连接所述第一NMOS管的栅极，漏极输出所述补偿电压。更可选地，所述第一电流源及所述第三电流源输出的电流与绝对温度成正比；所述第二电流源为恒流源，温度系数为零。更可选地，所述第一NMOS管及第二NMOS管工作于线性区。更可选地，所述基准电压产生模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五NPN三极管、第六NPN三极管及第一放大器；所述第一电阻的一端连接所述电源电压，另一端连接所述第五NPN三极管的集电极；所述第五NPN三极管的发射极经由所述第二电阻连接所述第三电阻的第一端；所述第四电阻的一端连接所述电源电压，另一端连接所述第六NPN三极管的集电极；所述第六NPN三极管的发射极连接所述第三电阻的第一端；所述第三电阻的第二端连接所述补偿模块的输出端；所述第一放大器的反相输入端连接所述第五NPN三极管的集电极，所述第一放大器的正相输入端连接所述第六NPN三极管的集电极，所述第一放大器的输出端输出所述基准电压并反馈至所述第五NPN三极管的基极及所述第六NPN三极管的基极。更可选地，所述基准电压产生模块包括第四电流源、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第七NPN三极管、第八NPN三极管、第九NPN三极管及第二放大器；所述第五电阻的一端连接所述电源电压，另一端连接所述第七NPN三极管的集电极；所述第七NPN三极管的发射极经由所述第四电流源接地；所述第六电阻的一端连接所述电源电压，另一端连接所述第八NPN三极管的集电极；所述第八NPN三极管的发射极经由所述第四电流源接地；所述第二放大器的反相输入端连接所述第七NPN三极管的集电极，所述第二放大器的正相输入端连接所述第八NPN三极管的集电极，所述第二放大器的输出端输出所述基准电压并反馈至所述第八NPN三极管的基极；所述第七电阻的一端连接所述第二放大器的输出端，另一端连接所述第七NPN三极管的基极；所述第八电阻的一端连接所述第七NPN三极管的基极，另一端连接所述第九NPN三极管的集电极；所述第九NPN三极管的基极与集电极相连，发射极连接所述补偿模块的输出端。更可选地，所述基准电压产生模块包括第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十NPN三极管、第十一NPN三极管及第三放大器；所述第九电阻的一端连接所述第三放大器的输出端，另一端经由所述第十电阻连接所述第十NPN三极管的集电极；所述第十NPN三极管的基极与集电极相连，发射极连接所述补偿模块的输出端；所述第十一电阻的一端连接所述第三放大器的输出端，另一端连接所述第十一NPN三极管的集电极；所述第十一NPN三极管的基极与集电极相连，发射极连接所述补偿模块的输出端；所述第三放大器的反相输入端连接所述第九电阻及所述第十电阻的连接节点，正相输入端连接所述第十一NPN三极管的集电极，输出端输出所述基准电压。可选地，所述补偿模块包括第五电流源、第六电流源、第一PNP三极管、第二PNP三极管、第四放大器及第三NMOS管；所述第五电流源的一端连接所述电源电压，另一端连接所述第一PNP三极管的发射极；所述第一PNP三极管的基极与集电极接地；所述第六电流源的一端连接所述电源电压，另一端连接所述第二PNP三极管的发射极；所述第二PNP三极管的集电极接地；所述第三NMOS管的漏极连接所述第二PNP三极管的基极并输出所述补偿电压，源极接地；所述第四放大器的反相输入端连接所述第一PNP三极管的发射极，正相输入端连接所述第二PNP三极管的发射极，输出端连接所述第三NMOS管的栅极。更可选地，所述第五电流源输出的电流与绝对温度成正比；所述第六电流源为恒流源，温度系数为零。更可选地，所述基准电压产生模块包括第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第三PNP三极管、第四PNP三极管及第五放大器；所述第十二电阻的一端连接所述第五放大器的输出端，另一端经由所述第十三电阻连接所述第三PNP三极管的发射极；所述第三PNP三极管的基极连接所述补偿模块的输出端，集电极接地；所述第十四电阻的一端连接所述第五放大器的输出端，另一端连接所述第四PNP三极管的发射极；所述第四PNP三极管的基极连接所述补偿模块的输出端，集电极接地；所述第五放大器的反相输入端连接所述第十二电阻与所述第十三电阻的连接节点，正相输入端连接所述第四PNP三极管的发射极，输出端输出所述基准电压。为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种电子设备，所述电子设备至少包括：上述带隙基准电路。如上所述，本技术的带隙基准电路及电子设备，具有以下有益效果：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带隙基准电路，其特征在于，所述带隙基准电路至少包括：/n补偿模块，基于与绝对温度成正比的电流、温度系数为零的电流源及三极管的基极-发射极电压产生基准电压温度曲率的补偿电压；/n基准电压产生模块，连接所述补偿模块，利用一个正温度系数电压与一个负温度系数电压的相互抵消产生一与温度无关的基准电压，并通过所述补偿电压补偿所述基准电压的温度曲率。/n

【技术特征摘要】
1.一种带隙基准电路，其特征在于，所述带隙基准电路至少包括：
补偿模块，基于与绝对温度成正比的电流、温度系数为零的电流源及三极管的基极-发射极电压产生基准电压温度曲率的补偿电压；
基准电压产生模块，连接所述补偿模块，利用一个正温度系数电压与一个负温度系数电压的相互抵消产生一与温度无关的基准电压，并通过所述补偿电压补偿所述基准电压的温度曲率。


2.根据权利要求1所述的带隙基准电路，其特征在于：所述补偿模块包括第一电流源、第二电流源、第三电流源、第一NPN三极管、第二NPN三极管、第三NPN三极管、第四NPN三极管、第一NMOS管及第二NMOS管；
所述第一电流源的一端连接电源电压，另一端连接所述第一NPN三极管的集电极；所述第一NPN三极管的基极与集电极相连，发射极连接所述第二NPN三极管的集电极；所述第二NPN三极管的基极与集电极相连，发射极接地；
所述第三NPN三极管的集电极连接所述电源电压，基极连接所述第一NPN三极管的基极，发射极经由所述第二电流源接地；
所述第三电流源的一端连接所述电源电压，另一端连接所述第四NPN三极管的集电极；所述第四NPN三极管的基极连接所述第三NPN三极管的发射极，所述第四NPN三极管的发射极连接所述第一NMOS管的漏极；所述第一NMOS管的栅极连接所述第四NPN三极管的集电极，源极接地；所述第二NMOS管的源极接地，栅极连接所述第一NMOS管的栅极，漏极输出所述补偿电压。


3.根据权利要求2所述的带隙基准电路，其特征在于：所述第一电流源及所述第三电流源输出的电流与绝对温度成正比；所述第二电流源为恒流源，与温度无关。


4.根据权利要求2所述的带隙基准电路，其特征在于：所述第一NMOS管及第二NMOS管工作于线性区。


5.根据权利要求2～4任意一项所述的带隙基准电路，其特征在于：所述基准电压产生模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五NPN三极管、第六NPN三极管及第一放大器；
所述第一电阻的一端连接所述电源电压，另一端连接所述第五NPN三极管的集电极；所述第五NPN三极管的发射极经由所述第二电阻连接所述第三电阻的第一端；
所述第四电阻的一端连接所述电源电压，另一端连接所述第六NPN三极管的集电极；所述第六NPN三极管的发射极连接所述第三电阻的第一端；所述第三电阻的第二端连接所述补偿模块的输出端；
所述第一放大器的反相输入端连接所述第五NPN三极管的集电极，所述第一放大器的正相输入端连接所述第六NPN三极管的集电极，所述第一放大器的输出端输出所述基准电压并反馈至所述第五NPN三极管的基极及所述第六NPN三极管的基极。


6.根据权利要求2～4任意一项所述的带隙基准电路，其特征在于：所述基准电压产生模块包括第四电流源、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第七NPN三极管、第八NPN三极管、第九NPN三极管及第二放大器；
所述第五电阻的一端连接所述电源电压，另一端连接所述第七NPN三极管的集电极；所述第七NPN三极管的发射极经由所述第四电流源接地；
所述第六电阻的一端连接所述电源电压，另一端连接所述第八NPN三极管的集电极；所述第八NPN三...

【专利技术属性】
技术研发人员：寿晓强，
申请(专利权)人：上海治精微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31