[发明专利]修调带隙基准的电路及方法

说明书

本发明涉及一种修调带隙基准的电路，其中包括多个第一修调电阻、多个第一激光熔丝、多个第三修调电阻和多个第三激光熔丝，还包括一种修调带隙基准的方法。采用该修调带隙基准的电路及方法，保证了基准电压绝对值输出一致性提高，省去客户生产时的电位器成本和人工校准成本，同时生产效率提升；使基准电压的绝对值可以正向或负向调节，同时也可以对基准电压的温度系数进行双向调节；解决了数字万用表芯片本身由于基准电压受工艺影响导致离散性失效的问题，提升了良率；芯片的面积和成本几乎不受影响，具有广泛的应用范围。

技术领域

本发明涉及数字万用表技术领域，尤其涉及带隙基准修调技术领域，具体是指一种修调带隙基准的电路及方法。

背景技术

在数字万用表领域，专用的ASIC芯片都会集成带隙基准模块，以便为数字万用表整机提供参考基准，因此对基准电压的绝对值和温漂要求较高，这两项参数的波动会影响数字万用表的测量精度。但在芯片实际流片过程中，基准电压会由于流片工艺等非理想因素的影响，存在一致性较差，一般波动在中心值的±100mV之内，并且超出规范后ASIC芯片会被判为不良品。另外厂家为保证每台整机的精度，生产时需要人工对基准进行电位器再校准，用来匹配数字万用表整机生产时各个档位的精度。同时专用的ASIC芯片集成的带隙基准模块，还会受到工艺等因素影响，存在温漂过大的问题。导致整机的精度也会随温度变化。

如图1所示，现有的数字万用表在生产时需要使用芯片内部自带的带隙基准电路，如框内结构图所示，包括三极管NPN1、NPN2、NPN3，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6；电容C1；NMOS管N1、N2；运放AMP；COM端和VREF+端；缓冲器BUF。

采用双极晶体管的ΔVBE的正温度系数和VBE的负温度系数来实现零温度系数的带隙基准。电阻R1、R2、R3都为固定电阻，不可调整。该结构通常电压输出VCOM相对于电源VDD在零温度系数时一般在2.5V左右。由于在IC的流片过程中不可避免的存在工艺偏差导致的器件参数有差异，实际VCOM对VDD的电压会存在离散性，电压范围会在2.4V到2.6V之间。因此厂家在生产时为了匹配输出离散的基准电压，需要使用一个电位器VR并使用人工来调整最终的VREF+到VDD的基准电压，来使万用表各个档位测量准确。同时万用表整机精度容易受到基准电压温漂的影响。

生产流程如图2所示，校准开始后，对比整机读数和校准源的输出电压，若读数超出规范则需要调整电位器VR的电阻值，直到读数在规范之内。

现有数字万用表基准电路的缺点：

1)现有数字万用表基准电压输出离散，外围需要使用电位器人工调整，BOM和人工成本高，生产效率低；电位器长时间使用后容易发生阻值变化影响测量精度。

2)现有数字万用表基准电压温漂会影响整机的测量精度。

3)现有数字万用表基准电压离散性过大超过电位器可调范围，该芯片便会判为不良品。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种能够实现提高基准电压输出的一致性，提升ASIC芯片的良率，并减小温漂的影响的修调带隙基准的电路及方法。

为了实现上述目的，本发明的修调带隙基准的电路及方法具有如下构成：