[发明专利]带隙基准电压电路

说明书

【技术领域】

本发明涉及电路设计领域，特别是涉及一种带隙基准(Bandgap Reference)电压电路。

【背景技术】

带隙基准电压电路可以在温度变化环境中提供稳定的参考电压，因此其广泛应用于电源调节器、A/D和D/A转换器等电路中。传统的带隙基准电路利用正温度系数的电压V_T对于负温度系数的电压V_BE进行补偿，从而可以产生不随温度变化的直流输出电压，此电压通常为1.2伏，其中电压V_BE通常为双极性晶体管(Bipolar Transistor)的基极-射极电压差。

上述带隙基准电路的输出电压通常在1.2V左右，其电源电压一般需要大于1.2V，这就限制了所述带隙基准电路在低压下的应用。然而，由于IC设计目前以低功率和低电压目标为主流，许多IC电路需要在1.2伏左右或以下进行操作，在这些低压的应用中，需要低压的带隙基准电路来提供基准电压。

此外，利用正负温度系数的电压互相补偿后，产生的基准电压还是会随着温度在较小的范围内波动，这对于有些对基准电压的精度要求很高的应用来说仍然是不能接受的。

因此，希望提出一种高精度的随温度变化极小的带隙基准电压电路。

【发明内容】

因此，本发明的一个目的在于提供一种带隙基准电压电路，其可以提供更高精度的随温度变化极小的基准电压。

根据本发明的第一方面，本发明提供一种带隙基准电压电路，其包括第一双极型晶体管、第二双极型晶体管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻。第一双极型晶体管的基极和集电极接地，其射极经由第一电阻与地连接；第二双极型晶体管的基极和集电极接地，其射极连接于第三电阻的一端，第三电阻的另一端经由第二电阻与地连接；第四电阻的一端与地连接，利用与流经第三电阻的电流和第二电阻的电流的混合电流成正比的电流流经第四电阻，从而在第四电阻的另一端得到基准电压。其中第四电阻包括基础电阻单元和多个可调电阻单元，每个可调电阻单元与一个对应的开关并联，通过控制各个开关的导通和截止来调整第四电阻的阻值。

进一步的，第一双极型晶体管为一个基准双极型晶体管，第二双极型晶体管包括多个并联的基准双极型晶体管。

更进一步的，所述带隙基准电压电路还包括有第一PMOS晶体管、第二PMOS晶体管、第三PMOS晶体管以及运算放大器，

各个PMOS晶体管的源极接电源，栅极互相连接，

第一PMOS晶体管的漏极接第一双极型晶体管的阳极，

第二PMOS晶体管的漏极接第三电阻的与第二电阻连接的一端，

第三PMOS晶体管的漏极与第四电阻相连，第三PMOS晶体管的漏极和第四电阻的中间节点的电压为所述基准电压，

所述运算放大器的负相输入端接第一PMOS晶体管PM1的漏极，正相输入端接第二PMOS晶体管的漏极，其输出端接第三PMOS晶体管的栅极。

再进一步的，第一PMOS晶体管、第二PMOS晶体管和第三PMOS晶体管构成电流镜，第三PMOS晶体管上流过的电流与第二PMOS晶体管上流过的电流成正比。

进一步的：所述带隙基准电压电路还包括：感应当前温度的数字温度传感器；根据当前温度得到温度校正数据，并根据将所述温度校正数据控制各个开关的温度补偿模块。

与现有技术相比，本发明中的带隙基准电压电路是可以编程的，这样可以根据温度对其输出电压进行校准，从而实现温度补偿。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。其中：

图1是本发明中的带隙基准电压电路在一个实施例中的结构框图；

图2是图1中的带隙基准电压电路的带隙基准电压单元的电路示意图；

图3是图2中的带隙基准电压单元的可编程电阻的结构示意图；和

图4为对基准电压进行温度补偿的原理示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明中的带隙基准电压电路100在一个实施例中的电路示意图。请参看图1所示，所述带隙基准电压电路100包括数字温度传感器110、温度补偿模块120和带隙基准电压单元130。