[实用新型]基准电压产生电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电源电路，尤其涉及一种基准电压产生电路。

背景技术

集成电路设计当中，芯片判断从外界采集的信号是否处于正常状态，通常采用外界信号和基准电压进行比较的方式解决，这就要求产生一个与电源电压、工艺参数、温度无关的基准电压。

目前基准电路电源种类很多，例如，齐纳基准源、带隙基准源、具有二阶段补偿的带隙基准源等。请参阅图1，图1为现有的一种利用三极管和电阻串联方式产生的基准电压产生电路。其中，三极管Q1、Q2的基极分别与各自的集电极相连，三极管Q1、Q2的发射极接地，三极管Q1的集电极连接至运算放大器OP1的正向输入端，三极管Q2的集电极通过电阻R0连接至运算放大器OP1的反相输入端，电阻R1连接至运算放大器的正向输入端和输出端之间，电阻R2连接至运算放大器的反向输入端和输出端之间。

其中，假设三极管Q2与三极管Q1的导电区域面积比为n，其中n大于1，那么三极管Q1与三极管Q2分别所在的两路支路的饱和电流之比I_S1/I_S2＝1/n，设定R1＝R2，根据运算放大器OP1虚短虚断的特性，节点1和节点2的电压相等，即V1＝V2。那么根据三极管Q1和三极管Q2集电极电流I_C1和I_C2的计算公式：I_C1＝(V_OUT-V1)/R1，I_C2＝(V_OUT-V2)/R2，可知，I_C1＝I_C2。

根据三极管发射极电流电压的关系：

V_BE＝V_T ln(I_C/I_S)，

V_T＝KT/q

I_S＝bT^4+m·e^-Eg/kT，

其中，n为三极管导电区的面积；V_T为等效热电压；Eg为绝对0度下，半导体的禁带宽度；I_S为pn结反向饱和电流；K是BoltamanN常数；q是电荷量，b是一比例系数；m＝-1.5。

对上述公式V_BE＝V_Tln(I_C/I_S)两边对温度进行微分，得到V_BE对温度的微分：

∂VBE∂T=VBE-(4+m)VT-Eg/qT]]>

由此上述公式可知V_BE对温度表现为负温度系数，即V_BE随着温度cm的升高而变小。

通过图1中的电路结构，有如下计算公式，

ΔV_BE＝V_BE1-V_BE2＝R0·I_c2

＝V_Tln(I_C1/I_S1)-V_Tln(I_C2/I_S2)

＝V_Tln n

可得V_BE差值表现为正温度系数。

所以如图1所示的基准电压产生电路产生的输出电压

V_OUT＝I_C2(R2+R0)+V_BE2

＝(V_Tln n)(R0+R2)/R0+V_BE2