[发明专利]输出可调节带隙基准源电路

说明书

技术领域

本发明涉及基准源(Bandgap)电路技术领域，特别是一种用于提供可变输出电压基准源(Bandgap)电路。

背景技术

基准电压源是集成电路中一个重要的单元模块，是模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)以及通信电路中的一个基本元件。它的温度稳定性以及抗噪声能力是影响模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)的转换精度的关键因素，甚至影响到整个系统的精度和性能。因此，设计一个好的基准电压源具有十分重要的现实意义。

带隙基准源电路由于具有低温度系数，低电源电压以及可与标准CMOS工艺兼容等优点而获得了广泛的研究和应用，其原理如图1所示。

带隙基准的工作原理是根据硅材料的带隙电压与电压和温度无关的特性，利用ΔVBE的正温度系数与双极型晶体管VBE的负温度系数相互抵消，实现低温漂、高精度的基准电压。如果两个双极晶体管工作在不相等的电流密度下，那么它们的基极-发射级电压的差值就与绝对温度成正比。例如，Q1，Q2是两个相同的NPN管(IS1＝IS2)，集电极电流分别为nI0和I0，忽略基极电流影响，可得：

ΔVBE=VBE1-VBE2=VTlnnI0IS1-VTlnI0IS2=VTlnn]]>

上式

VT=KTq,]]>

k是波尔兹曼常数，T是绝对温度，q是单位电荷，ΔV_BE就表现出正温度系数。使两个电压的温度漂移相互抵消，从而可以得到在某一温度下为零温度系数的电压基准。

一个理想的稳定电压应该满足：1、电压受温度的影响很小，即有很小的温度系数；2、电压受电源电压VDD的影响很小，即有较高的电源抑制比。带隙电压的原理如图1所示，如果两个双极晶体管工作在不相等的电流密度下，那么它们的基极-发射级电压的差值就与绝对温度成正比。例如，Q1，Q2是两个相同的NPN管(IS1＝IS2)，集电极电流分别为nI0和I0，忽略基极电流影响，可得：