[发明专利]一种带曲率补偿的带隙基准电压源

说明书

技术领域

本发明涉及电源技术领域，具体涉及一种带曲率补偿的带隙基准电压源。

背景技术

一般来说，输入到集成电路芯片的供电电压都存在一定的波动，而高精度的模拟电路对偏置电压的稳定性也要求较高，因此，在模拟电路中我们一般会使用一个参考电压源，它可以将电源电压转化为一个具有良好电压稳定性和温度稳定性的电压，为电路的其它部分提供良好的参考电压。

基准电压源通常是指在电路中做电压基准，且非常精确、稳定的电压源。随着集成电路规模的不断增大，尤其是系统集成技术的发展，基准电压源成为大规模、超大规模集成电路和几乎所有数字模拟系统中不可缺少的基本电路模块。

电压基准电路以其输出电压的精确性和稳定性，被广泛地应用于高精度模拟电路及数模混合电路中，例如高精度比较器、高精度A/D和D/A转换器、线性稳压器以及DC/DC变换器等。在A/D和D/A转换器，数据采集系统以及各种测试设备中，都需要高精度、高稳定性的基准电压源，并且基准电压源的精度和稳定性决定了整个系统的工作性能。基准电压源主要有基于普通正向二极管的电压基准、基于齐纳二极管的电压基准和带隙电压基准等多种实现方式，其中带隙基准电压源具有低温度系数、高电压抑制比、低基准电压等优点，因而得到了广泛的应用。

一种现有的带隙基准电压源的工作原理是：根据模拟电路的基础知识，可以给出双极型三极管基极-发射极间的电压V_BE为：

VBE=VTln(IcIs)---(1)]]>

上式中，V_T是热电压；I_c是三极管集电极的电流；I_s是三极管的饱和电流。其中V_T的具体表达式为：式中k是波尔兹曼常数；T是绝对温度；q是电子的电荷。利用双极性三极管的基极-发射极电压V_BE（具有负温度系数）和不同电流密度的两个双极性三极管的基极-发射极电压差△V_BE(具有正温度系数）进行相互补偿，从而达到电路的一阶线性温度系数为零的目的。图1示出了这种现有技术的带隙基准电压源的电路图。这种现有的带隙基准电压源在一定程度上降低了输出电压的温度漂移系数，从而在一定程度上抑制了由于温度变化所引起的基准电压的变化。但是，由于_VBE的温度系数还包含非线性部分，而△V_BE的温度特性仅仅抵消了V_BE中的一阶线性温度系数部分，因此在实际的工作环境中，现有技术的带隙基准电压源无法使基准电压得到有效的补偿，无法满足高精度模拟电路和数模混合电路对基准电压的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种带曲率补偿的带隙基准电压源，来解决以上背景技术部分提到的技术问题。

一方面，本发明实施例提供了一种带曲率补偿的带隙基准电压源，所述带隙基准电压源包括：

一阶温度补偿电路，用于产生同一阶温度无关的电流；

曲率补偿电路，用于产生高阶温度特性的电流，并与所述同一阶温度无关的电流叠加产生与温度无关的电流；

带隙基准电压产生电路，用于将与温度无关的电流输到输出端，并转换成电压；

其中，所述一阶温度补偿电路与所述曲率补偿电路相连，所述曲率补偿电路与所述带隙基准电压产生电路相连；所述一阶温度补偿电路、所述曲率补偿电路和所述带隙基准电压产生电路一起形成带隙基准电压源。

进一步的，所述一阶温度补偿电路包括：第一PMOS管、第二PMOS管、第一运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一三极管和第二三极管；