低温漂基准源电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种低温漂基准源电路。其包括带隙基准电路；还包括与所述带隙基准电路集成在同一衬底上的温度检测电路以及温控电路，其中，带隙基准电路通过温度检测电路与温控电路连接，利用温控电路能对所在的衬底加热；通过温度检测电路实时获取带隙基准电路工作时的工作温度状态，当所获取的工作温度状态低于温度检测电路内预设的工作温度阈值时，温度检测电路控制温控电路进入加热工作状态，以利用温控电路对所述温控电路所在衬底进行所需的加热后，使得带隙基准电路工作时的工作温度与预设的工作温度阈值匹配。本实用新型专利技术能有效降低基准源电路的温漂系数，提高基准源电路的工作稳定性与可靠性。的工作稳定性与可靠性。的工作稳定性与可靠性。

【技术实现步骤摘要】
低温漂基准源电路


[0001]本技术涉及一种基准源电路，尤其是一种低温漂基准源电路。

技术介绍

[0002]基准源电路最重要的特性是输出电压随温度的变化量很小，常用的基准源电路通过特定温度特性的电流或电阻相互结合，以调整输出电压的温度漂移系数，其中，最为常见的调整方式是利用半导体PN结流经不同电流对应的结电压之差具有的正温度系数，对PN结电压的负温度系数进行补偿，从而可得到带隙基准电压。
[0003]目前，带隙基准电压的温漂系数约为几十ppm/℃(百万分之一每摄氏度)量级。为了进一步减小基准电压随温度的变化，近年来逐渐出现了采用高阶温度补偿、分段温度补偿等更为复杂的带隙基准电压温度漂移特性补偿技术，这些技术手段的采用能够将基准电压的温漂系数降低至十几ppm/℃的量级。
[0004]但具体生产使用中，由于半导体生产制造工艺的难以保证器件参数的绝对值，例如半导体工艺中的电阻值通常具有
±
20％的离散性偏差，因此，采用复杂的温度补偿技术难以达到精准控制。在实际工程应用中，存在较大的良率损失，因而，难以得到温漂系数小于1ppm/℃量级的基准电压。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种低温漂基准源电路，其能有效降低基准源电路的温漂系数，提高基准源电路的工作稳定性与可靠性。
[0006]按照本技术提供的技术方案，所述低温漂基准源电路，包括带隙基准电路；还包括与所述带隙基准电路集成在同一衬底上的温度检测电路以及温控电路，其中，带隙基准电路通过温度检测电路与温控电路连接，利用温控电路能对所在的衬底加热，以使得带隙基准电路工作时的工作温度与温度检测电路内预设的工作温度阈值匹配。
[0007]所述带隙基准电路包括PMOS管PM1、PMOS管PM2以及PMOS管PM3，其中，PMOS管PM1的源极端、PMOS管PM2的源极端以及PMOS管PM3的源极端均与电压VDD连接，PMOS管PM1的栅极端与PMOS管PM2的栅极端、PMOS管PM1的漏极端、三极管Q1的集电极端以及温度检测电路适配连接；
[0008]三极管Q1的基极端与三极管Q2的基极端以及PMOS管PM3的漏极端相互连接后形成带隙基准电路的基准电压输出端OUT；
[0009]三极管Q2的发射极端与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端以及三极管Q1的发射极端均与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端接地；三极管Q2的集电极端与PMOS管PM3的栅极端、PMOS管PM2的漏极端连接。
[0010]三极管Q1以及三极管Q2均为NPN三极管；
[0011]PMOS管PM1的导电沟道宽长比与PMOS管PM2导电沟道的宽长比相应的比值为M：1，三极管Q1的发射结面积与三极管Q2发射结面积相应的比值为1：N，且M*N>1。
[0012]所述温度检测电路包括三极管Q3、与带隙基准电路适配连接的偏置电流电路以及与三极管Q3的集电极适配电连接的源跟随电路，其中，三极管Q3的基极端与电阻R3的一端以及偏置电流电路连接，电阻R3的另一端以及三极管Q3的发射极均接地，源跟随电路与偏置电流电路以及温控电路适配连接；
[0013]偏置电流电路镜像带隙基准电路的工作电流，并能提供三极管Q3工作于放大区的偏置电流；通过电阻R3以及三极管Q3配合得到预设的工作温度阈值，三极管Q3通过源跟随电路控制温控电路对所在衬底的加热状态。
[0014]所述偏置电流电路包括PMOS管PM4、PMOS管PM5以及PMOS管PM6，其中，PMOS管PM4的源极端、PMOS管PM5的源极端以及PMOS管PM6的源极端均接电压VDD；
[0015]PMOS管PM4的栅极端与PMOS管PM5的栅极端、PMOS管PM6的栅极端、PMOS管PM1的栅极端、PMOS管PM2的栅极端、PMOS管PM1的漏极端以及三极管Q1的集电极端连接，PMOS管PM4的漏极端与NMOS管NM2的漏极端、NMOS管NM2的栅极端以及源跟随电路适配连接；
[0016]PMOS管PM5的漏极端与三极管Q3的基极端连接，PMOS管PM6的漏极端与三极管Q3的集电极端以及源跟随电路适配连接。
[0017]所述源跟随电路包括NMOS管NM1以及NMOS管NM3，其中，NMOS管NM1的漏极端接电压VDD，NMOS管NM1的栅极端与三极管Q3的集电极以及PMOS管PM6的漏极端连接，NMOS管NM1的源极端与NMOS管NM3的漏极端以及温控电路适配连接，NMOS管NM3的源极端接地，NMOS管NM3的栅极端与NMOS管NM2的栅极端、NMOS管NM2的漏极端以及PMOS管PM4的漏极端连接。
[0018]所述PMOS管PM4、PMOS管PM5、PMOS管PM6、NMOS管NM1、NMOS管NM2以及NMOS管NM3均工作于饱和区。
[0019]所述温控电路包括NMOS管NM4，其中，NMOS管NM4的漏极端接电压VDD，NMOS管NM4的源极端接地，NMOS管NM4的栅极端与NMOS管NM1的源极端以及NMOS管NM3的漏极端连接。
[0020]本技术的优点：通过温度检测电路实时获取带隙基准电路工作时的工作温度状态，当所获取的工作温度状态低于温度检测电路内预设的工作温度阈值时，温度检测电路控制温控电路进入加热工作状态，以利用温控电路对所述温控电路所在衬底进行所需的加热后，使得带隙基准电路工作时的工作温度与预设的工作温度阈值匹配，由于将带隙基准电路工作时的温度稳定在预设的工作温度阈值，从而能有效降低基准源电路的温漂系数，提高基准源电路的工作稳定性与可靠性。
附图说明
[0021]图1为本技术的电路原理图。
[0022]图2为本技术温控电路内NMOS管NM4的功率与带隙基准电路工作时的工作温度关系图。
[0023]图3为本技术带隙基准电路输出的基准电压与环境温度之间的关系示意图。
[0024]附图标记说明：1
‑
带隙基准电路、2
‑
温度检测电路以及3
‑
温控电路。
具体实施方式
[0025]下面结合具体附图和实施例对本技术作进一步说明。
[0026]如图1所示：为了能有效降低基准源电路的温漂系数，提高基准源电路的工作稳定
性与可靠性，本技术包括带隙基准电路1；还包括与所述带隙基准电路1集成在同一衬底上的温度检测电路2以及温控电路3，其中，带隙基准电路1通过温度检测电路2与温控电路3连接，利用温控电路3能对所在的衬底加热；
[0027]通过温度检测电路2实时获取带隙基准电路1工作时的工作温度状态，当所获取的工作温度状态低于温度检测电路2内预设的工作温度阈值时，温度检测电路2控制温控电路3进入加热工作状态，以利用温控电路3对所述温控电路3所在衬底加热后，使得带隙基准电路1工作时的工作温度与预设的工作温度阈值匹配。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温漂基准源电路，包括带隙基准电路(1)；其特征是：还包括与所述带隙基准电路(1)集成在同一衬底上的温度检测电路(2)以及温控电路(3)，其中，带隙基准电路(1)通过温度检测电路(2)与温控电路(3)连接，利用温控电路(3)能对所在的衬底加热，以使得带隙基准电路(1)工作时的工作温度与温度检测电路(2)内预设的工作温度阈值匹配。2.根据权利要求1所述的低温漂基准源电路，其特征是：所述带隙基准电路包括PMOS管PM1、PMOS管PM2以及PMOS管PM3，其中，PMOS管PM1的源极端、PMOS管PM2的源极端以及PMOS管PM3的源极端均与电压VDD连接，PMOS管PM1的栅极端与PMOS管PM2的栅极端、PMOS管PM1的漏极端、三极管Q1的集电极端以及温度检测电路(2)适配连接；三极管Q1的基极端与三极管Q2的基极端以及PMOS管PM3的漏极端相互连接后形成带隙基准电路(1)的基准电压输出端OUT；三极管Q2的发射极端与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端以及三极管Q1的发射极端均与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端接地；三极管Q2的集电极端与PMOS管PM3的栅极端、PMOS管PM2的漏极端连接。3.根据权利要求2所述的低温漂基准源电路，其特征是：三极管Q1以及三极管Q2均为NPN三极管；PMOS管PM1的导电沟道宽长比与PMOS管PM2导电沟道的宽长比相应的比值为M：1，三极管Q1的发射结面积与三极管Q2发射结面积相应的比值为1：N，且M*N>1。4.根据权利要求2或3所述的低温漂基准源电路，其特征是：所述温度检测电路(2)包括三极管Q3、与带隙基准电路(1)适配连接的偏置电流电路以及与三极管Q3的集电极适配电连接的源跟随电路，其中，三极管Q3的基极端与电阻R3的一端以及偏置电流电路连接，电阻R3的另一端以及三极管Q3的发射极均接地，源跟随电路与偏置电流电路以及温控电路(3)适配连接；偏置电流电路镜像带隙基准电路(1)的工作电流，并能...

【专利技术属性】
技术研发人员：漆星宇，王赛，刘树钰，李肖飞，刘焕双，郑宗源，张明，王新安，
申请(专利权)人：江苏润石科技有限公司，
类型：新型
国别省市：