[发明专利]带预稳压结构的无运放带隙基准电路

说明书

本发明公开了一种带预稳压结构的无运放带隙基准电路，解决现有技术电源抑制比低、失调电压高的问题。本发明包括带隙核心单元(1)、输出单元(2)、预稳压单元(3)和启动单元(4)；带隙核心单元生成负温度系数电压V_BE和正温度系数电压ΔV_BE；输出单元产生带隙电压V_BG和零温度系数电压V_O；预稳压单元通过检测反馈电压V_FB，产生稳定的预调节电压V_REG，给带隙核心单元供电；启动单元检测预稳压单元输出的偏置电压V_BIAS，输出启动信号Vstart至预稳压单元。本发明采用预稳压结构，提高基准电压的电源抑制比；未采用运放结构，削弱失调电压对基准电压的影响。本发明结构简单，可用于模拟集成电路。

技术领域

本发明属于电路技术领域，特别涉及一种带预稳压结构的无运放带隙基准电路，可用于模拟集成电路。

背景技术

带隙基准电路是模拟集成电路中一个十分重要的模块，被广泛应用于高精度AD/DA转换器、电源管理芯片、传感器等集成电路中。该模块为电路中的其它模块提供了精准的电压，其精度和电源抑制比等特性在很大程度上影响了整个电路的其它性能，因此研究低失调、低温漂、高电源抑制比的带隙基准成为了模拟集成电路设计的一个热点。

参照图1，传统的带隙基准电压源电路的基本原理是，将两个具有相反温度系数的电压信号按照一定的比例相加，得到一个与温度无关的基准电压，其公式可表示为：

其中，电阻R1与电阻R2阻值相同，V_BG是基准电压，V_BE2是NPN三极管Q2的基极-发射极电压，具有负温度特性；V_T为热电压，具有正温度特性，V_OS为运算放大器EA的输入失调电压。通过调节电阻R2、R3的比值和三极管Q2、Q1的比值N，可以得到与温度无关的基准电压V_BG。

传统带隙基准存在以下缺点：(1)因为引入运算放大器EA来保证X、Y两点相等，因此失调电压V_OS被放大了(1+R₂/R₃)倍，在基准电压V_BG中引入了误差；(2)V_OS本身随温度变化，因此增大了基准电压V_BG的温度系数；(3)额外引入了运算放大器EA，增大了电路的功耗；(4)不含预调制结构，电源端的噪声通过运算放大器直接传到了输出端，因此电路的电源抑制比不高；(5)只能产生带隙电压V_BG，而不能产生其它电压值输出。因此传统带隙基准的精度、电源抑制比难以满足其它模块对于电压基准低失调高电源抑制比的要求。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种带预稳压结构的无运放带隙基准电路，以避免引入运算放大器的输入失调电压，提高输出基准电压的精度，同时引入预稳压结构以减小电源噪声对基准电压的影响。

为了实现上述目的，本发明包括：带隙核心单元1、输出单元2、预稳压单元3、启动单元4；

所述带隙核心单元1用于生成负温度系数的电压V_BE和正温度系数的电压ΔV_BE；该模块的第一输入端连接预调节电压V_REG，第二输入端连接带隙电压V_BG，其输出端输出反馈电压V_FB至预稳压单元3；

所述输出单元2用于产生带隙电压V_BG和零温度系数电压V_O；该模块的输入端连接预调节电压V_REG，其第一输出端作为整个带隙基准电路的输出端输出基准电压V_BG，第二输出端作为整个带隙基准电路的输出端输出零温度系数电压V_O；