[发明专利]一种失调消除的带隙基准电路

说明书

本发明公开一种失调消除的带隙基准电路，属于芯片供电设计领域。针对现有技术中存在的基准电压生成方法因为失调会造成误差的问题，本发明包括启动单元、振荡单元和带隙基准单元，启动单元产生基准电流和电压阈值，振荡单元产生两相不交叠的时钟信号，带隙基准单元根据启动单元产生的基准电流和振荡单元输出的时钟信号，输出电压。本发明减小因为基准电压带来的波动，增强基准电压稳定性，提高芯片整体稳定性。

技术领域

本发明涉及芯片供电设计领域，更具体地说，涉及一种失调消除的带隙基准电路。

背景技术

随着时代的进步，现代社会离不开芯片的参与，在涉及农业、工业、服务业等多方面领域都需要依靠芯片去实现不同的功能。而由于运用场景或面向对象不同，芯片往往需要实现不同的功能，例如：图像处理、数据计算、存储等等，但所有芯片都需要供电模块。供电模块需要提供芯片内部需要的电压，通常要求供电电压尽可能减少波动，从而避免芯片内部因为电源跳变损坏。在很多重要的模块中，设计者通常需要一个与温度无关的电压基准，即带隙基准电路（Bandgap），提供一个稳定的电压有助于芯片内部性能的稳定，特别是在对电流、电压精度要求高，并且电流、电压值较小时需要对带隙基准电路有较高的要求。

在传统的带隙基准电路的设计中，通常使用双极性晶体管与运放的结合实现与温度无关的电压的生成。选择合适的双极性晶体管可以有效地降低温度的影响，设计合适的运算方法器可以尽可能的提高基准电压的稳定性，但由于生产或设计中存在失调，从而对基准电压产生影响。

申请号为CN201911267613.0的中国专利申请一种自动消除输入失调电压的基准电压源及其方法，公开日2020年02月21日，公开一种自动消除输入失调电压的基准电压源，包括：输入失调电压消除电路、带隙基准源子电路和开关时钟电路；输入失调电压消除电路用于消除运算放大器同向输入端和反向输入端之间存在的输入失调电压，以及控制带隙基准源子电路的输出端VBG电压；开关时钟电路用于为输入失调电压消除电路提供时钟信号，使得输入失调电压消除电路在第一工作模式和第二工作模式下交替运行。以便输入失调电压消除电路消除输入失调电压，以及将带隙基准源子电路的输出端VBG电压保持在正常工作状态。该方案中的失调电压VOS被认为在VINP端，并引入电容进行消除失调，但是该方法的失调电压消除忽略了R1、R3、Q1的失调值，当D点失调值较大时，该结构无法对此电压进行校准，并最终电压会加上该失调电压，导致最终输出电压带失调值，此外，该方法引入的电容也会造成失调电压，并且电容充放电需要时间，需要控制开关时钟进行匹配，也会导致在开关切换时电压不准确，失调消除效果差，最后，该方法的切换方法需要S1、S2的切换最终达到基准电压VBG，但该电压无法精确的箝位在VBG，通常存在误差，在该方法下，在最终接近VBG时，会存在多跳转一次的问题，这样就会导致最终电压比VBG高，但高出的电压是一个随机值，现有技术方法的控制逻辑没有展示出后续的过程，存在问题。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的基准电压生成方法因为失调会造成误差，现有技术的失调消除方法效果不好等问题，本发明提供一种失调消除的带隙基准电路，减小因为基准电压带来的波动，增强基准电压稳定性，提高芯片整体稳定性。

2.技术方案

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种失调消除的带隙基准电路，包括启动单元、振荡单元和带隙基准单元，启动单元与振荡单元和带隙基准单元均连接，振荡单元也连接带隙基准单元；

启动单元产生基准电流和电压阈值，振荡单元产生两相不交叠的时钟信号，带隙基准单元根据启动单元产生的基准电流和振荡单元输出的时钟信号，输出电压；