[发明专利]一种断点补偿和热限制电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种用来减少带隙电压基准电路的输出电压随温度变化而变化的的幅度的电路。

背景技术

单片集成电路的操作参数通常表现出温度依赖性。在这样的温度依赖性的来源中的有一个晶体管的基极-发射极电压降(V_BE)，具有通常为-2mV/℃的负温度系数，且通过热电压(V_T)的两个不匹配的晶体管的基极-发射极电压下降(ΔV_BE)的不同展现出一个与温度成正比的正温度系数。

发明内容

所以本发明的目的是提供一个电压基准电路，它包括一个带隙基准电路和调整由作为温度函数的带隙基准电路提供的基准电压的温度系数。

本发明进一步目的是提供一个基准电压电路，它包括一个也能够提供偏置为一个热关断电路的带隙基准电路。

本发明的这些和其他部件由一个电压基准电路完成，在电路中，一个断点补偿电压在温度超过预定温度的情况下产生，由一个偏置为由带隙电压基准产生的正温度系数的断点补偿晶体管提供该预定温度。

本发明的技术解决方案

在一个模拟集成电路电压调节器等的设计中，有必要在电路内部建立一个电压或电流基准，它实质上是不随温度变化的。带隙电压基准电路往往是用来提供一基准电压或电流。这样一个电路产生一个相对稳定的输出电压通过补偿一个具有正温度系数(电压差为ΔV_BE)的基极-发射极电压降V_BE的负温度系数的设备。尤其是，双温度系数在电路中产生，且电压差ΔV_BE的正温度系数由于热电压缩放比例因子与温度(K)无关，与基极-发射极电压降V_BE的负温度系数相结合来获得一个名义上的温度依赖性为零的输出电压。

然而，在实践中，带隙电压基准电路的输出电压保留了一定程度的温度依赖性，因为相反极性的温度系数都是非线性的，这样，各自的漂移率随温度而变化。因此，随着温度的变化，这两个系数对不保持在一个固定的比例关系，产生一个非线性网络温度系数。此外，组成该电路的装置通常表现出其他不单独补偿的非线性温度系数。非补偿温度系数的总和产生一个随温度变化而非线性变化的输出电压网络。

例如，在带隙电压基准电路的一种称为Brokaw Cell的带隙基准电路的类型中，输出电压表现出温度依赖性使输出电压在较低和较高的温度下逐渐降低，当到了绘制温度时，使输出电压曲线形状近似倒抛物线。这一在较低和较高的温度下输出电压的退化限制了最低温度系数，随着温度范围增加它可以被获得。

许多利用带隙基准的电路也需要超温保护。这种保护是必要的，以防止由于高功耗造成过度温度上升而导致高功率电路例如电压调节器等维持永久性损坏。当温度超过预定阈值水平时，热关断电路通过检测电路的温度和自动关机电路提供必要的保护。因为一个调节器可在温度接近所需关机温度时工作，所以热过载保护不得影响电路在温度接近关机温度时正常工作。简单的热关断电路通常具有较低的热增益。因此，调节器使用这些简单的关机电路必须设置关机温度高于可取温度。

鉴于上述情况，希望能提供一个基准电压电路包括一个带隙基准电路，产生具有比带隙参考电路小的温度依赖性的输出电压。

它还需要能够提供一个基准电压电路，包括一个带隙基准电路，当操作温度超过预定阈值时，它也能够迅速关闭周围的电路。

此外，能够提高由一个带隙基准电路提供的基准电压的温度独立性，并在没有大大增加电路复杂度的情况下提供热关断能力，这将是可取的。

对比文献，发明专利：电压发生电路，申请号：200520009466.9.

附图说明

图1是一个常规Brokaw cell带隙基准电路的示意图；

图2是一个图形，显示了图1的Brokaw cell能隙基准电路在工作温度范围内的输出电压；

图3是一个图形，显示了基准电压电路包括Brokaw cell电路和断点补偿装置的输出电压；

图4是体现本发明包括断点温度补偿的电压基准电路的一个原理图；

图5是一个图形，显示了断点补偿和图4的热关断装置的操作。

具体实施方式