[实用新型]一种高精度低噪声带隙基准电压源

说明书

本实用新型公开了一种适用于高精度模数转换器的高精度低噪声带隙基准电压源。所述电路包括带隙核心电路、噪声抑制电路、修调电路；带隙核心电路能够产生一个高初始精度、低温度系数、低噪声的基准电压Vsubgt;REF/subgt;；噪声抑制电路用于抑制基准电压Vsubgt;REF/subgt;中的噪声与白噪声并提供一个具有较大驱动能力的输出参考电压Vsubgt;BG/subgt;；修调电路能够校正由于工艺角、失调、封装应力等因素影响使得输出参考电压Vsubgt;BG/subgt;产生的温度漂移及初始偏差。本实用新型输出的参考电压Vsubgt;BG/subgt;具有低温度系数、高初始精度、低噪声、强驱动能力等优点，特别适用于12位及以上高速高分辨率模数转换器中。

技术领域

本实用新型涉及半导体集成电路领域，具体涉及一种适用于高精度模数转换器的高精度低噪声带隙基准电压源。

背景技术

在模数转换器(ADC)中，基准电压源的精度、噪声、稳定性和驱动能力是影响模数转换器有效位数的重要因素，基准电压源可以使用外接的单片集成电路，也可以将基准源集成在ADC内部，外接的基准电压源精度高适用于高精度的ADC中，内置的集成基准电压源精度相比外接的基准电压源精度低，但是稳定性更高、更能适用于微型化应用场合，比如生物传感芯片、物联网传感芯片等等。目前，内置的基准电压源大部分只能适用于10位以内的ADC中，而适用于12位及以上ADC的内部集成基准电压源有待研究与开发。

实用新型内容

本实用新型提供一种适用于高精度模数转换器的高精度低噪声带隙基准电压源，基准电压源采用了高阶温度补偿技术以获得较低的温度系数，采用了修调技术可分别校正基准电压的温度系数与初始电压精度，采用了多重噪声抑制技术分别降低噪声与白噪声，并可为基准电压提供较大驱动能力。该基准电压源在-40℃至125℃范围内的温度系数为3.6ppm/℃到5.0ppm/℃之间，初始精度误差在0.03％以内，总的输出噪声为18.8μV，可提供30mA拉电流与10mA灌电流。本实用新型的基准电压源具有高精度、低噪声、驱动能力强的特点，可适用于12位以上的模数转换器中。

本实用新型的带隙基准电压源包括带隙核心电路、噪声抑制电路、修调电路；带隙核心电路能够产生一个高初始精度、低温度系数、低噪声的基准电压V_REF；噪声抑制电路用于抑制基准电压V_REF中的噪声与白噪声并提供一个具有较大驱动能力的输出参考电压V_BG；修调电路能够校正由于工艺角、失调、封装应力等因素影响使得输出参考电压V_BG产生的温度漂移及初始偏差。

所述带隙核心电路包括运算放大器A1，3个PNP BJT管Q1、Q2、Q3，3个PMOS管M1、M2、M3,电容C1,7个电阻R1、R2、R4、R5、R_MA、R_MB、R_MC，2个电阻修调模块R_0,trim、R_3,trim；其中：M1、M2、M3的源极都接到电源VDD；M1、M2、M3的栅极与C1的第一端子及A1的输出端相互连接；M1的漏极、C1的第二端子、R_MA的第一端子与R_MB的第一端子相互连接；M2的漏极与R_MC的第一端子连接；M3的漏极与R_3,trim的端子c连接构成核心电路的输出V_REF；R_MA的第二端子、A1的反相输入端、R2的第一端子、R5的第一端子、Q1的发射极连接到节点X；R_MB的第二端子、A1的同相输入端、R4的第一端子、R_0,trim的端子a、R1的第一端子连接到节点Y；R_MC的第二端子、R4的第二端子、R5的第二端子与Q3的发射极相互连接；R_0,trim的端子b与Q2的发射极连接；R2的第二端子、Q1的基极与集电极、Q2的基极与集电极、R1的第二端子、Q3的基极与集电极、R_3,trim的端子d接到地GND。