一种具有低温度系数的带隙基准电路制造技术

本发明专利技术涉及一种具有低温度系数的带隙基准电路，其解决了如何改善Brokaw带隙基准电路的性能的技术问题，其在Brokaw带隙基准电路的基础上增加一个放大器从而形成闭环稳定基准电路输出电压。本发明专利技术广泛用于为集成电路提供参考电压。参考电压。参考电压。

【技术实现步骤摘要】
一种具有低温度系数的带隙基准电路


[0001]本专利技术涉及集成电路中的带隙基准电路
，具体而言，涉及一种具有低温度系数的带隙基准电路。

技术介绍

[0002]带隙基准电路是集成电路中至关重要的一个模块，可以为其他电路系统提供受温度、电源电压以及工艺的波动变化较小的基准电压。带隙基准电路通常集成在数模转换器、模数转换器、低压差线性稳压器等内部，为其提供参考电压。
[0003]参考图1所示的Brokaw带隙基准电路，其基本原理是将一个具有正温度系数的电压和一个具有负温度系数电压按照恰当的比例进行叠加，在基准电路的输出端得到近似为零温度系数的基准电压。电压V
+
拥有正温度系数，电压V
‑
拥有负温度系数，通过选择合适的权重β和α，使满足式(1)。
[0004][0005]则可以得到一个具有零温度系数的输出电压，输出电压的表达式见式(2)。
[0006]V
REF
＝αV
+
+βV
‑
ꢀꢀꢀ
(2)
[0007]CTAT电压V
‑
一般由双极型晶体管(Bipolar Junction Transister，BJT)的基极
‑
发射极电压V
BE
提供，PTAT电压V
+
由两个面积不同的BJT的基极
‑
发射极电压V
BE
的差值ΔV
BE
产生。
[0008]因此，随着集成电路技术的发展，如何改善Brokaw带隙基准电路的性能是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0009]本专利技术就是为了解决如何改善现有Brokaw带隙基准电路的性能的技术问题，提供了一种具有低温度系数的带隙基准电路。
[0010]本专利技术提供的具有低温度系数的带隙基准电路，包括第十五MOSFET管、第三电阻、第四电阻、第一BJT晶体管、第二BJT晶体管、第二电阻、第一电阻、第一放大器，第十五MOSFET管的源极接电源，第三电阻的一端与第十五MOSFET管的漏极连接，第三电阻的另一端与第一BJT晶体管的集电极连接，第四电阻的一端与第十五MOSFET管的漏极连接，第四电阻的另一端与第二BJT晶体管的集电极连接，第一BJT晶体管的基极与第二BJT晶体管的基极连接，第一BJT晶体管的发射极通过第二电阻和第一电阻接地，第二BJT晶体管的发射极与第二电阻和第一电阻之间的节点连接，第三电阻和第一BJT晶体管的集电极之间的节点与第一放大器的正相输入端连接，第四电阻和第二BJT晶体管的集电极之间的节点与第一放大器的反相输入端连接，第一放大器的输出端与第一BJT晶体管的基极连接，具有低温度系数的带隙基准电路还包括第二放大器，第二放大器设有第一正相输入端、第二正相输入端、反相输入端、输出端，第三电阻和第一BJT晶体管集电极之间的节点与第一正相输入端
与连接，第四电阻和第二BJT晶体管集电极之间的节点与第二正相输入端与连接，第二放大器的反相输入端与第二BJT晶体管的基极连接，第十五MOSFET管的栅极与第二放大器的输出端连接。
[0011]优选地，第二放大器包括第十三MOSFET管、第十四MOSFET管、第五BJT晶体管、第四BJT晶体管、第三BJT晶体管、第六电阻、第五电阻和第十二MOSFET管，第五BJT晶体管的集电极和第四BJT晶体管的集电极连接在一起后与第十三MOSFET管的漏极连接，第五BJT晶体管的发射极和第四BJT晶体管的发射极连接在一起后与第六电阻的一端连接，第六电阻的另一端与第十二MOSFET管的漏极连接，第三BJT晶体管的发射极通过第五电阻与第十二MOSFET管的漏极连接，第三BJT晶体管的集电极与第十四MOSFET管的漏极连接，第十四MOSFET管的栅极与第十三MOSFET管的栅极连接，第十三MOSFET管的源极接电源，第十四MOSFET管的源极接电源VDD，第十三MOSFET管的栅极和漏极连接在一起，第十二MOSFET管的源极接地，第五BJT晶体管的基极作为第二放大器的第一正相输入端，第四BJT晶体管的基极作为第二正相输入端，第三BJT晶体管的基极作为反相输入端，第三BJT晶体管的集电极作为输出端。
[0012]本专利技术的有益效果是，本专利技术对现有Brokaw带隙基准电路的温度系数进行优化，具有超低温度系数的优点，具有更好的噪声性能，可以满足高精度的电路系统对基准电路的要求。
[0013]本专利技术进一步的特征和方面，将在以下参考附图的具体实施方式的描述中，得以清楚地记载。
附图说明
[0014]图1是Brokaw带隙基准电路的电路原理图；
[0015]图2是本专利技术带隙基准电路的电路图；
[0016]图3是放大器AMP2的电路图；
[0017]图4是放大器AMP1的电路图；
[0018]图5是本专利技术带隙基准电路温度特性仿真图；
[0019]图6是本专利技术带隙基准电路线性调整率仿真图；
[0020]图7是本专利技术带隙基准电路电源抑制比仿真图；
[0021]图8是本专利技术带隙基准电路输出噪声仿真图。
[0022]图中符号说明：
[0023]M1至M15为第一MOSFET管至第十五MOSFET管，R1至R9为第一电阻至第九电阻，Q1至Q7为第一BJT晶体管至第七BJT晶体管，C1为电容，VDD为电源，VSS为地，V
REF
为基准电路输出电压，INN、INP1、INP2为第二放大器AMP2的输入端，V
OUT
为第二放大器AMP2的输出端，INN1、INN2为第一放大器AMP1的输入端，V
BIAS1
、V
BIAS2
为电流镜的偏置电压。
具体实施方式
[0024]以下参照附图，以具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。
[0025]如图2所示，本专利技术具有低温度系数的带隙基准电路包括第十五MOSFET管M15、第三电阻R3、第四电阻R4、第一BJT晶体管Q1、第二BJT晶体管Q2、第二电阻R2、第一电阻R1、第
一放大器AMP1、第二放大器AMP2，第十五MOSFET管M15的源极接电源VDD，第三电阻R3的一端与第十五MOSFET管M15的漏极连接，第三电阻R3的另一端与第一BJT晶体管Q1的集电极连接，第四电阻R4的一端与第十五MOSFET管的漏极连接，第四电阻R4的另一端与第二BJT晶体管Q2的集电极连接，第一BJT晶体管Q1的基极与第二BJT晶体管Q2的基极连接，第一BJT晶体管Q1的发射极通过第二电阻R2和第一电阻R1接地，第二BJT晶体管Q2的发射极与第二电阻R2和第一电阻R1之间的节点连接。第三电阻R3和第一BJT晶体管Q1的集电极之间的节点A1与第一放大器AMP1的正相输入端连接，第四电阻R4和第二BJT晶体管Q2的集电极之间的节点A2与第一放大器AMP1的反相输入端连接，第一放大器AMP1的输出端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有低温度系数的带隙基准电路，包括第十五MOSFET管、第三电阻、第四电阻、第一BJT晶体管、第二BJT晶体管、第二电阻、第一电阻、第一放大器，所述第十五MOSFET管的源极接电源，所述第三电阻的一端与第十五MOSFET管的漏极连接，第三电阻的另一端与第一BJT晶体管的集电极连接，所述第四电阻的一端与第十五MOSFET管的漏极连接，第四电阻的另一端与第二BJT晶体管的集电极连接，所述第一BJT晶体管的基极与第二BJT晶体管的基极连接，所述第一BJT晶体管的发射极通过第二电阻和第一电阻接地，所述第二BJT晶体管的发射极与第二电阻和第一电阻之间的节点连接，所述第三电阻和第一BJT晶体管的集电极之间的节点与第一放大器的正相输入端连接，所述第四电阻和第二BJT晶体管的集电极之间的节点与第一放大器的反相输入端连接，第一放大器的输出端与第一BJT晶体管的基极连接，其特征在于，所述具有低温度系数的带隙基准电路还包括第二放大器，所述第二放大器设有第一正相输入端、第二正相输入端、反相输入端、输出端，所述第三电阻和第一BJT晶体管集电极之间的节点与第一正相输入端与连接，所述第四电阻和第二BJT晶体管集电极之间的节点与第二正相输入端与连接，所述第二放大器的反相输入端与第二BJ...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新胜，白春阳，王静，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学威海，
类型：发明
国别省市：