电压基准源制造技术

本发明专利技术提供了一种电压基准源，所述电压基准源包括：启动电路；曲率校正电路；运算放大器；负反馈电路；比例电阻输出电路；其中，曲率校正电路通过内部不同正温度系数电阻的差异化设计抵消掉内部目标三极管饱和压降的负温度系数，在目标三极管的基极处得到零温度系数的参考电压。在本发明专利技术中，电压基准源的曲率校正电路，通过内部不同正温度系数电阻的差异化设计抵消掉内部目标三极管饱和压降的负温度系数，在目标三极管的基极处得到零温度系数的参考电压，仅利用多个电阻之间温度系数的差异即可对参考电压或者基准电压的一阶温度曲率和高阶温度曲率进行校正，原理简单，整体电路结构简单，在对外输出低温漂的基准电压的同时，成本低且功耗低。成本低且功耗低。成本低且功耗低。

【技术实现步骤摘要】
电压基准源


[0001]本专利技术属于集成电路设计
，尤其是涉及一种电压基准源。

技术介绍

[0002]在高精度数模混合电路中通常需要高精度的电压基准源，如A/D转换器、D/A转换器等。电压基准源的功能是为电路中的其他的模块提供基准电压，其稳定性直接决定了电路性能的优劣。描述电压基准源稳定性的指标主要有：温度系数、线性调整率、负载调整率等。
[0003]为了满足电路在恶劣的外接温度环境下正常工作的要求，电压基准必须具有非常小的温度系数。而常规的一阶补偿的电压基准源，其温漂的最优值只能达到20～30ppm/℃，为了获得低温漂，很多高阶曲率校正技术应用而生，如温度补偿，指数补偿，分段线性补偿等。虽然很多高阶曲率校正技术的温漂可以做得很低，但是其设计原理比较复杂，对应电路结构繁琐，功耗高且成本高。
[0004]因此，目前急需一种低功耗低成本且温漂足够低的电压基准源技术方案。

技术实现思路

[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种低功耗低温漂的电压基准源使得其在提供低温漂基准电压的同时，对应电路结构简单，功耗低、成本低。
[0006]为了实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供的技术方案如下。
[0007]一种电压基准源，包括：
[0008]启动电路，输出第一启动偏置电压和第二启动偏置电压；
[0009]曲率校正电路，接所述启动电路，在所述第一启动偏置电压的控制下启动并输出经过温度校正的参考电压；
[0010]运算放大器，其输入端接所述曲率校正电路，其输出端接所述启动电路，在所述第二启动偏置电压的控制下启动并对所述曲率校正电路进行钳位处理；
[0011]负反馈电路，其输入端接所述运算放大器的输出端，其输出端接所述曲率校正电路的输入端；
[0012]比例电阻输出电路，其输入端接所述曲率校正电路的输出端，其输出端输出经过温度校正的基准电压；
[0013]其中，所述曲率校正电路通过内部不同正温度系数电阻的差异化设计抵消掉内部目标三极管饱和压降的负温度系数，在所述目标三极管的基极处得到零温度系数的所述参考电压。
[0014]可选地，所述启动电路包括第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第一NPN三极管、第二NPN三极管及第一电阻，所述第一PMOS管的源极接工作电压，所述第一PMOS管的栅极接所述第二PMOS管的栅极，所述第二PMOS管的源极接所述工作电压，所述第二PMOS管的漏极接所述第二PMOS管的栅极，所述第三PMOS管的源极接所述工作电压，所述第三PMOS管
的栅极接所述第二PMOS管的栅极，所述第三PMOS管的漏极接所述第三PMOS管的栅极，所述第二PMOS管的漏极还经串接的所述第一电阻后接所述第一NPN三极管的集电极，所述第一NPN三极管的基极接所述第二NPN三极管的基极，所述第一NPN三极管的发射极接地，所述第二NPN三极管的发射极输出所述第一启动偏置电压，所述第二NPN三极管的集电极输出所述第二启动偏置电压。
[0015]可选地，所述曲率校正电路包括第一PNP三极管、第二PNP三极管、第三NPN三极管、第四NPN三极管、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻及第九电阻，所述第二电阻的一端经串接的所述第三电阻后接所述第一PNP三极管的发射极，所述第一PNP三极管的基极经串接的所述第四电阻后接所述第一PNP三极管的集电极，所述第一PNP三极管的集电极接所述第三NPN三极管的集电极，所述第三NPN三极管的发射极经串接的所述第五电阻及所述第六电阻后接地，所述第二电阻的一端还经串接的所述第七电阻后接所述第二PNP三极管的发射极，所述第二PNP三极管的基极接所述第一PNP三极管的集电极，所述第二PNP三极管的集电极接所述第四NPN三极管的集电极，所述第四NPN三极管的基极经串接的所述第八电阻后接所述第三NPN三极管的基极，所述第四NPN三极管的发射极经串接的所述第九电阻后接所述第三NPN三极管的发射极，所述第三NPN三极管的发射极接所述第二NPN三极管的发射极，所述第三NPN三极管为所述目标三极管，所述第三NPN三极管的基极输出所述参考电压。
[0016]可选地，所述第九电阻与所述第五电阻为同一类型电阻，所述第九电阻的温度系数为正温度系数，所述第六电阻的温度系数为正温度系数，且所述第六电阻的阻值与所述第九电阻的阻值之比是温度的高次项函数。
[0017]可选地，所述运算放大器包括第三PNP三极管、第四PNP三极管、第五PNP三极管、第六PNP三极管、第五NPN三极管、第六NPN三极管及第十电阻，所述第三PNP三极管的发射极接所述工作电压，所述第三PNP三极管的集电极接所述第四PNP三极管的发射极，所述第四PNP三极管的集电极接所述第五NPN三极管的集电极，所述第五NPN三极管的基极接所述第一PNP三极管的集电极，所述第五NPN三极管的发射极经串接的所述第十电阻后接地，所述第五PNP三极管的发射极接所述工作电压，所述第五PNP三极管的基极接所述第三PNP三极管的基极，所述第五PNP三极管的集电极接所述第六PNP三极管的发射极，所述第六PNP三极管的基极接所述第四PNP三极管的基极，所述第六PNP三极管的集电极接所述第六NPN三极管的集电极，所述第六NPN三极管的基极接所述第二PNP三极管的集电极，所述第六NPN三极管的发射极接所述第五NPN三极管的发射极。
[0018]可选地，所述负反馈电路包括第四PMOS管、第七PNP三极管、第十一电阻、第十二电阻及第一电容，所述工作电压经串接的所述第十一电阻后接所述第四PMOS管的源极，所述第四PMOS管的栅极接所述第四PNP三极管的集电极，所述第七PNP三极管的发射极接所述工作电压，所述第七PNP三极管的基极接所述第四PMOS管的源极，所述第七PNP三极管的集电极接所述第二电阻的另一端，所述第十二电阻的一端接所述第四PNP三极管的集电极，所述第十二电阻的另一端经串接的所述第一电容后接所述第五NPN三极管的基极。
[0019]可选地，所述比例电阻输出电路包括第十三电阻和第十四电阻，所述第十三电阻的一端接所述第七PNP三极管的集电极，所述第十三电阻的另一端经串接的所述第十四电阻后接地，所述第十三电阻与所述第十四电阻的公共端接所述第三NPN三极管的基极，所述
第十三电阻接所述第七PNP三极管的一端输出所述基准电压。
[0020]可选地，所述电压基准源还包括：
[0021]限流电路，与所述运算放大器连接，对超限电流进行泄放。
[0022]可选地，所述限流电路包括第八PNP三极管、第七NPN三极管及第十五电阻，所述第八PNP三极管的发射极接所述工作电压，所述第八PNP三极管的基极接所述第四PMOS管的源极，所述第八PNP三极管的集电极经串接的所述第十五电阻后接地，所述第七NPN三极管的集电极接所述第六PNP三极管的集电极，所述第七NPN三极管的基极接所述第八PNP三极管的集电极，所述第七NPN本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电压基准源，其特征在于，包括：启动电路，输出第一启动偏置电压和第二启动偏置电压；曲率校正电路，接所述启动电路，在所述第一启动偏置电压的控制下启动并输出经过温度校正的参考电压；运算放大器，其输入端接所述曲率校正电路，其输出端接所述启动电路，在所述第二启动偏置电压的控制下启动并对所述曲率校正电路进行钳位处理；负反馈电路，其输入端接所述运算放大器的输出端，其输出端接所述曲率校正电路的输入端；比例电阻输出电路，其输入端接所述曲率校正电路的输出端，其输出端输出经过温度校正的基准电压；其中，所述曲率校正电路通过内部不同正温度系数电阻的差异化设计抵消掉内部目标三极管饱和压降的负温度系数，在所述目标三极管的基极处得到零温度系数的所述参考电压。2.根据权利要求1所述的电压基准源，其特征在于，所述启动电路包括第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第一NPN三极管、第二NPN三极管及第一电阻，所述第一PMOS管的源极接工作电压，所述第一PMOS管的栅极接所述第二PMOS管的栅极，所述第二PMOS管的源极接所述工作电压，所述第二PMOS管的漏极接所述第二PMOS管的栅极，所述第三PMOS管的源极接所述工作电压，所述第三PMOS管的栅极接所述第二PMOS管的栅极，所述第三PMOS管的漏极接所述第三PMOS管的栅极，所述第二PMOS管的漏极还经串接的所述第一电阻后接所述第一NPN三极管的集电极，所述第一NPN三极管的基极接所述第二NPN三极管的基极，所述第一NPN三极管的发射极接地，所述第二NPN三极管的发射极输出所述第一启动偏置电压，所述第二NPN三极管的集电极输出所述第二启动偏置电压。3.根据权利要求2所述的电压基准源，其特征在于，所述曲率校正电路包括第一PNP三极管、第二PNP三极管、第三NPN三极管、第四NPN三极管、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻及第九电阻，所述第二电阻的一端经串接的所述第三电阻后接所述第一PNP三极管的发射极，所述第一PNP三极管的基极经串接的所述第四电阻后接所述第一PNP三极管的集电极，所述第一PNP三极管的集电极接所述第三NPN三极管的集电极，所述第三NPN三极管的发射极经串接的所述第五电阻及所述第六电阻后接地，所述第二电阻的一端还经串接的所述第七电阻后接所述第二PNP三极管的发射极，所述第二PNP三极管的基极接所述第一PNP三极管的集电极，所述第二PNP三极管的集电极接所述第四NPN三极管的集电极，所述第四NPN三极管的基极经串接的所述第八电阻后接所述第三NPN三极管的基极，所述第四NPN三极管的发射极经串接的所述第九电阻后接所述第三NPN三极管的发射极，所述第三NPN三极管的发射极接所述第二NPN三极管的发射极，所述第三NPN三极管为所述目标三极管，所述第三NPN三极管的基极输出所述参考电压。4.根据权利要求3所述的电压基准源，其特征在于，所述第九电阻与所述第五电阻为同一类型电阻，所述第九电阻的温度系数为正温度系数，所述第六电阻的温度系数为正温度系数，且所述第六电阻的阻值与所述第九电阻的阻值之比是温度的高次项函数。...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶雅倩，王妍，严纲，姜俊逸，杨曼琳，刘文宇，陈杰，魏林，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十四研究所，
类型：发明
国别省市：