[发明专利]一种无电阻全CMOS温度曲率补偿电路

说明书

技术领域

本发明属于集成电路设计领域，具体涉及到一种无电阻全CMOS温度曲率补偿电路。

背景技术

高精度基准源在模数转换器和功率集成电路等应用中扮演了重要角色，其性能直接关系到系统的整体性能。对于DC-DC变换器而言，电压基准源的性能直接关系到变换器输出的精度和稳定性。因此，高性能电压基准源对于高性能变换器的设计而言尤为重要。

高性能电压基准源需要在不改变制造工艺的情况下，实现对温度和噪声的波动不敏感，此外，极低的静态电流和工作电压也是未来高性能电压基准源电路的设计目标。

有电阻基准电路中，电阻的应用存在工艺偏差大、耗费芯片面积、噪声耦合大等缺点，使其不适用于低噪声应用电路；同时在一些工艺中无法提供电阻，增加了有电阻基准的局限性。实现无电阻基准电路在宽温度范围内的低温漂，将会成为非常重要的研究方向。

发明内容

本发明的目的，就是为了减小无电阻基准电路在宽温度范围内的电压漂移，提出了一种无电阻全CMOS温度曲率补偿电路。

本发明的技术方案：如图1所示，一种无电阻全CMOS温度曲率补偿电路，其特征在于，该补偿电路包括PMOS管M7、M8、M12、M13，NMOS管M5、M6、M9、M10、M11、M14和电流源I₁；其中，M5的栅极与漏极互连，其漏极通过电流源I₁连至电源电压VIN，其源极接地电位VSS；M6的栅极接M5的栅极，其漏极接M7的漏极，其源极接地电位VSS；M7的源极接电源电压VIN，其栅极接M8的栅极；M8的源极接电源电压VIN，其漏极与栅极互连，其漏极接M9的漏极；M9的栅极接外部负温电压，其源极接地电位VSS；M10的栅极与漏极互连，其漏极接M7漏极与M6漏极的互连点，其源极接地电位VSS；M11的栅极接M10的栅极，其漏极接M12的漏极，其源极接M14的漏极；M14的栅极接外部偏置电压，其源极接地电位VSS；M12的源极接电源电压VIN，其栅极与漏极互连；M13的源极接电源电压VIN，其栅极接M12的栅极，其漏极作为补偿电路的输出端。

本发明的有益效果为，本发明所述的无电阻全CMOS温度曲率补偿电路，基于开关控制，对基准源的输出电压在低的温度范围内进行补偿，减小迁移率的非线性温度特性对基准源的影响，从而获得具有较小温度系数的基准电压；由于整体电路为无电阻全CMOS电路，使得芯片面积大大减小。

附图说明

图1为本发明的无电阻全CMOS温度曲率补偿电路示意图；

图2为本发明提出的无电阻全CMOS温度曲率补偿电路应用于基准源的架构示意图；

图3为本发明的一种基准源电路的实例示意图；

图4为本发明的温度曲率补偿原理示意图；

图5为本发明的温度曲率补偿后的基准源示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述

本发明的无电阻全CMOS温度曲率补偿电路的示意图如图1所示，其由4个PMOS管：M7、M8、M12、M13，5个NMOS管：M5、M6、M9、M10、M11和电流源：I₁、I₂组成。具体连接关系为：M5的栅极与漏极互连，其漏极通过电流源I₁连至电源电压VIN，其源极接地电位VSS；M6的栅极接M5的栅极，其漏极接M7的漏极，其源极接地电位VSS；M7的源极接电源电压VIN，其栅极接M8的栅极；M8的源极接电源电压VIN，其漏极与栅极互连，其漏极接M9的漏极；M9的栅极接外部负温电压V_CTAT(CTAT，Complementary To Absolute Temperature)，其源极接地电位VSS；M10的栅极与漏极互连，其漏极接M7漏极与M6漏极的互连点，其源极接地电位VSS；M11的栅极接M10的栅极，其漏极接M12的漏极，其源极接M14的漏极；M14的栅极接外部偏置电压V_B，其源极接地电位VSS；M12的源极接电源电压VIN，其栅极与漏极互连；M13的源极接电源电压VIN，其栅极接M12的栅极，其漏极作为该电路的输出V_C。