[发明专利]一种高阶温度补偿的带隙基准电路

说明书

本发明请求保护一种高阶温度补偿的带隙基准电路，包括一阶带隙基准电路、高温区域曲率补偿电路、低温区域分段补偿电路、低温区域曲率补偿电路以及启动电路。本发明采用源极、漏极及栅极短接的PMOS管的漏极‑衬底电压产生负温度系电压，采用两个源极、漏极及栅极短接的PMOS管的漏‑衬底电压之差产生正温度系数电压，并将正温度系数电压与负温度系数电压进行加权求和获得一阶带隙基准参考电压，利用高温区域曲率补偿电路中电流I₁₆、低温区域分段补偿电路中电流I₂₂以及低温区域曲率补偿电路中电流I₂₄在电阻R7上产生的电压分别对带隙基准参考电压进行温度补偿，从而实现一种高阶温度补偿的带隙基准电路。

技术领域

本发明属于微电子技术领域，具体涉及一种高阶温度补偿的带隙基准电路。

背景技术

带隙基准电路是集成电路系统的重要模块，带隙基准电路主要为集成电路系统提供精确的参考电压，因而其性能特性直接影响集成电路系统整体性能，这就要求提高带隙基准电路的性能特性。

图1为一种传统的CMOS带隙基准电路结构，其基本思路是利用PNP型三极管Q2的发射极-基极电压具有负温度特性以及PNP型三极管Q2与PNP型三极管Q1的发射极-基极之差具有正温度特性来获得低温漂的参考电压。图1中，电阻R1、电阻R2以及电阻R3采用相同材料，PMOS管M1与PMOS管M2具有相同的沟道宽长比，PNP型三极管Q1发射极面积是PNP型三极管Q2发射极面积的N倍，则带隙基准电路的输出电压V_REF为其中，q是电子电荷量，k是玻尔兹曼常数，T是绝对温度，V_EB2是PNP型三极管Q2的发射极-基极电压，R₁是电阻R1的阻抗，R₃是电阻R3的阻抗。通过优化电阻相关参数可在一定温度范围内获得具有零温度特性的参考电压V_REF。由于V_EB2具有温度非线性，因而传统的一阶带隙基准电路输出电压具有高温漂系数的问题，使得传统的一阶带隙基准电路在高精度系统中的应用受到了很大的限制。

发明内容

本发明旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种提高精度的高阶温度补偿的带隙基准电路。本发明的技术方案如下：

一种高阶温度补偿的带隙基准电路，其包括：一阶带隙基准电路、高温区域曲率补偿电路、低温区域分段补偿电路、低温区域曲率补偿电路及启动电路，其中，所述一阶带隙基准电路的信号输出端分别接所述高温区域曲率补偿电路的信号输入端、低温区域分段补偿电路的信号输入端、低温区域曲率补偿电路的信号输入端及启动电路的信号输入端，所述启动电路的信号输出端接所述一阶带隙基准电路的启动信号输入端，所述高温区域曲率补偿电路、所述低温区域分段补偿电路以及所述低温区域曲率补偿电路的电信号输出端分别接所述一阶带隙基准电路的电信号输入端；所述一阶带隙基准电路用于产生一阶带隙基准参考电压，所述高温区域曲率补偿电路的电流I₁₆在电阻R7上产生的电压V_NL1、所述低温区域分段补偿电路的电流I₂₂在电阻R7上产生的电压V_NL2以及所述低温区域曲率补偿电路的电流I₂₄在电阻R7上产生的电压V_NL3对所述一阶带隙基准电路所产生的一阶带隙基准参考电压进行温度补偿，所述启动电路为所述一阶带隙基准电路(1)提供启动信号。