[发明专利]用于生成带隙基准电压的电路和方法

说明书

技术领域

本发明大体上涉及电子电路，更具体地，涉及带隙基准电压电路。

背景技术

带隙基准电压电路被广泛应用于各种用于提供稳定电压基准的应用中。

如图1所示，带隙基准电压电路的一个例子包括以二极管连接的第一npn双极型晶体管4，其发射极被接地，而其集电极与第一电阻1的一端连接。第一电阻1的另一端与运算放大器6的正相输入端以及第二电阻2的一端连接。第二电阻3的另一端连接到运算放大器6的输出端7，并连接到第三电阻3的一端，第三电阻3的另一端连接到运算放大器6的反相输入端以及第二npn双极型晶体管5的集电极。运算放大器6输出端7处的电压V_BG由第二npn双极型晶体管5的基极-发射极电压与第三电阻3上的电压之和给出，即：

VBG=VBE2+VTR2R1lnN·R2R3]]>

其中V_T是热电压，R1、R2和R3是电阻1、2和3的电阻值，而N是晶体管4和5的面积比。

V_BE随温度的变化是-2.2mV/℃，而V_T是0.086mV/℃。R1、R2、R3和N的值被选取为确保V_BG在一定温度范围内保持基本稳定。

发明内容

本发明的发明人认识到，图1的电路配置的类型以及现有的带隙基准电路通常提供1.25V的基准电压，并且不能够满足不同电平的基准电压或者更高电平的基准电压的要求。本发明的发明人还发现现有的带隙基准电路通常使用二极管连接的双极型晶体管(如图1中所示的晶体管4和5)，其对于衬底注入和/或噪声敏感。

为了更好地解决这些问题中的一个或多个，在本发明的一个方面的一个实施例中，提供了一种用于生成带隙基准电压的电路，其包括双极型组件。该双极型组件包括串联的第一电阻与第一支路，所述第一支路与第二支路并联，所述第一支路包括基极耦接到固定电压的第一双极型晶体管，所述第二支路包括基极耦接到固定电压的第二双极型晶体管以及与所述第二晶体管串联的第二电阻。该电路还包括用于平衡所述第一支路和所述第二支路中的电流的模块，其中在所述第一电阻的一端提供所述基准电压。

可选地，所述第一和第二双极型晶体管是pnp双极型晶体管，并且所述第一和第二双极型晶体管的基极被耦接到地。

可选地，所述电路还包括：pn结，其与所述双极型组件串联，所述pn结是二极管或二极管连接的双极型晶体管的结，其中所述第一电阻是可调节的，并且在所述pn结的一端选择性地提供所述基准电压。

可选地，所述第二电阻包括至少两类具有不同温度系数的电阻，其被配置为使得所述第二电阻具有在3000ppm/K至3500ppm/K范围内的温度系数。

在本发明的另一个方面的一个实施例中，还提供了一种用于生成带隙基准电压的方法，包括下述步骤：将第一双极型晶体管和第二双极型晶体管的基极耦接到固定电压；以及通过将所述第一双极型晶体管的基极-发射极电压以及基于所述第一双极型晶体管的所述基极-发射极电压和所述第二双极型晶体管的基极-发射极电压差值的电压相加来生成所述带隙基准电压。

可选地，所述第一双极型晶体管和所述第二双极型晶体管是pnp型双极型晶体管，并且所述第一双极型晶体管和所述第二双极型晶体管的所述基极耦接到地。

可选地，所述方法还包括：提供pn结，其中所述生成步骤包括通过将所述pn结的正向压降、所述第一双极型晶体管的所述基极-发射极电压以及基于所述差值的所述电压相加来生成所述带隙基准电压。