低电源电压的能隙参考电压产生器制造技术

本发明专利技术公开一种低电源电压的能隙参考电压产生器，包括第一电流源提供具有正温度系数的电流，第二电流源提供偏压电流，T型电阻网络连接该第一及第二电流源和晶体管的基极和射极，用以决定该参考电压的温度系数。该能隙参考电压产生器的电源电压和该参考电压之间只相差该第一电流源的跨压，因此该能隙参考电压产生器可供低电源电压的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种能隙参考电压产生器，特别是关于一种低电源电压的能隙参考电压产生器。
技术介绍
图1是现有的能隙参考电压产生器，包括电流源10提供具有正温度系数的电流 Iptat,电流源12提供偏压电流IBIAS，晶体管P2具有射极连接电流源12，电阻R22连接在晶体管P2的射极及基极之间，电阻R23连接在晶体管P2的基极及地端GND之间，以及缓冲器 14连接晶体管P2的基极。缓冲器14缓冲参考电压Vref，其包括接成电压追随器的运算放大器16，具有正输入连接晶体管P2的基极，负输入连接其输出。此能隙参考电压产生器提供参考电压Vref = IE23 X R23,公式 1其中电阻R23的电流Ik23等于电流Iptat与电流Iptvbe的和。电流Iptvbe = Vbel/R22， Vbel为晶体管P2的射-基极电压，具有负温度系数，公式1可改写为Vref = (IPTAT+Vbel/R22) XR23。公式 2图2是图1中的电流源10，其中晶体管Ml和M2分别连接在电源端Vcc及运算放大器20的正、负输入之间，运算放大器20的输出连接晶体管Ml及M2的闸极，电阻RO与晶体管Ql串联在运算放大器20的正输入及地端GND之间，晶体管Q2连接在运算放大器20的负输入及地端GND之间，晶体管Ql及Q2都接成二极管，两者的尺寸比为N 1，晶体管M6 与晶体管Ml组成电流镜，镜射通过晶体管Ml的电流Il产生电流Iptat，启动电路22是用以启动电流源10。在启动电路22中，晶体管M3连接在电源端Vcc及运算放大器20的负输入之间，晶体管M4连接在电源端Vcc及晶体管M3的闸极之间，与晶体管Ml组成电流镜，晶体管M5连接在晶体管M3的间极及地端GND之间，其间极连接电源端Vcc。当施加电源电压Vcc启动电流源10时，晶体管M3及M5导通，晶体管M5等同电阻， 运算放大器20的负输入经晶体管M3连接至电源端Vcc，故运算放大器20的负输入的电压上升，运算放大器20的输出因而下降，进而导通晶体管Ml而产生电流II，晶体管M4镜射电流Il而产生电流13，造成晶体管M3的闸极电压上升。在晶体管M3的闸极电压上升至某临界值后，晶体管M3关闭(turn off)，因而关闭启动电路22，电流源10完成启动。当电流源10在稳态时，运算放大器20维持其两输入的电压相等，晶体管Ml及M6 具有相等的尺寸，晶体管Ql及Q2具有尺寸比N 1，因此电流Iptat = Il= [VTX In(N)]/RO，公式 3其中VT为热电压，具有正温度系数。将公式3代入公式2可得Vref = {[VTX In (N) ]/R0+Vbel/R22} XR23= R23/R22X [Vbel+VTXln(N) XR22/R0]。 公式 4从公式4可知，调整R22/R0的值可使参考电压Vref的温度系数为0，但只有在 [Vbe!+VTXln(N) XR22/R0]为1. 24V左右时才可使参考电压Vref的温度系数为0。调整R23/R22的值可调整参考电压Vref的值。然而，图1的能隙参考电压产生器虽然可以调整参考电压Vref使其低于IV，但是无法用低于IV的电源电压Vcc来驱动。举例来说，假如参考电压Vref = 0. 8V，则晶体管 P2的射极上的电压将为0. 8V+Vbel,因此电源电压Vcc必须大于0. 8V+Vbel，又Vbel约为 0. 5V 0. 7V，故电源电压Vcc不可低于IV。再者，晶体管P2将产生基极电流Λ通过电阻 R23，基极电流Λ越大对参考电压Vref的影响便越大，根据双极性接面晶体管的电流公式， 晶体管Ρ2的基极电流Ib = Ic/β ,公式 5其中，Ic为晶体管Ρ2的集极电流，β为晶体管Ρ2的电流增益。因此，图1的能隙参考电压产生器容易受到晶体管Ρ2的电流增益β的影响。因此，还有待于开发一种低电源电压且不受晶体管Ρ2的电流增益β影响的能隙参考电压产生器。
技术实现思路
本专利技术的目的之一，在于提出一种低电源电压的能隙参考电压产生器。本专利技术的目的之一，在于提出一种不受晶体管的电流增益影响的能隙参考电压产生器。为达上述目的，本专利技术提供一种低电源电压的能隙参考电压产生器，用以提供参考电压，包括第一电阻，具有第一端及第二端，该第一端供应该参考电压；第一电流源，连接在电源端及该第一电阻的第一端之间，提供具有正温度系数的电流；晶体管，具有射极、集极及基极；第二电流源，连接在该电源端及该晶体管的射极之间，提供偏压电流；第二电阻，连接在该晶体管的射极及该第一电阻的第二端之间；以及第三电阻，连接在该第一电阻的第二端及该晶体管的基极之间。于一具体实施例中，该第一、第二及第三电阻组成T型网络；该晶体管的基极接地；上述能隙参考电压产生器更包括缓冲器连接该第一电阻的第一端以缓冲该参考电压， 该缓冲器包括接成电压追随器的运算放大器。其中，该参考电压等于该第一及第三电阻的电压之和。于一具体实施例中，该第二及第三电阻的电阻值决定该参考电压的大小。于一具体实施例中，该第一、第二及第三电阻的电阻值决定该参考电压的温度系数。根据本专利技术，一种用以提供参考电压的能隙参考电压产生器，包括T型电阻网络连接两电流源和一晶体管，该两电流源分别提供具有正温度系数的电流和偏压电流，该T 型电阻网络决定该参考电压的温度系数。该参考电压从该T型电阻网络取出。该能隙参考电压产生器的电源电压和该参考电压之间只相差该第一电流源的跨压。因为电流源的跨压可以很小，所以该能隙参考电压产生器只需要很低的电源电压。此外，该晶体管的基极接地，因此其基极电流流向地端，因而其电流增益不影响该参考电压。附图说明图1是现有的能隙参考电压产生器；图2是图1中提供正温度系数电流的电流源；以及图3是本专利技术的实施例。具体实施例下面结合说明书附图对本专利技术的具体实施方式做详细描述。图3是本专利技术的实施例，除了图1的电流源10及12、晶体管P2及缓冲器14以外， 还包括由电阻Rl、R2及R3组成的T型网络。在此能隙参考电压产生器中，晶体管P2的射极连接电流源12，集极及基极都接地，电阻Rl的第一端30连接电流源10，电阻R2连接在晶体管P2的射极及电阻Rl的第二端32之间，电阻R3连接在电阻Rl的第二端32及晶体管P2的基极之间，缓冲器14连接电阻Rl的第一端30，缓冲其供应的参考电压Vref，缓冲器 14也具有接成电压追随器的运算放大器16。电流源10提供具有正温度系数的电流Iptat给电阻Rl及R3，连接在晶体管P2的射极及基极之间的电阻R2及R3根据晶体管P2的射-基极电压Vbel产生具有负温度系数的电流Iptvbe = Vbel/(R2+R3)。公式 6参考电压Vref等于电阻Rl及R3的电压之和，故参考电压Vref = IptatX (R1+R3)+IptvbeX R3。 公式 7将公式3及公式6代入公式7可得Vref = [R3/ (R2+R3) ] X {Vbel+VTX In (N) X [(Rl+R3)/R0] X [ (R2+R3)/R3]}，公式8因此，调整[(Rl+R3)/R0] X [ (R2+R3)/R3]的值可使参考电压Vref的温度系数为 0，调整R3/(R2+R;3)的值可调整参考电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种低电源电压的能隙参考电压产生器，用以提供参考电压，其特征在于，包括：第一电阻，具有第一端及第二端，该第一端供应该参考电压；第一电流源，连接在电源端及该第一电阻的第一端之间，提供具有正温度系数的电流；晶体管，具有射极、集极及基极；第二电流源，连接在该电源端及该晶体管的射极之间，提供偏压电流；第二电阻，连接在该晶体管的射极及该第一电阻的第二端之间；以及第三电阻，连接在该第一电阻的第二端及该晶体管的基极之间。

【技术特征摘要】
1.一种低电源电压的能隙参考电压产生器，用以提供参考电压，其特征在于，包括 第一电阻，具有第一端及第二端，该第一端供应该参考电压；第一电流源，连接在电源端及该第一电阻的第一端之间，提供具有正温度系数的电流；晶体管，具有射极、集极及基极；第二电流源，连接在该电源端及该晶体管的射极之间，提供偏压电流； 第二电阻，连接在该晶体管的射极及该第一电阻的第二端之间；以及第三电阻，连接在该第一电阻的第二端及该晶体管的基极之间。2.如权利要求1所述的能隙参考电压产生器，其特征在于，更包括缓冲器连接该第一电阻的第一端以缓冲该参考电压。3.如权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱冠任，陈曜洲，
申请(专利权)人：立锜科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71