[实用新型]一种低温漂高稳定性的带隙基准电流源结构

说明书

本实用新型公开了一种低温漂高稳定性的带隙基准电流源结构，该结构包括电流反馈型二级运算放大器、带隙基准核心电路、启动电路和电流源偏置电路，所述电流反馈型二级运算放大器、带隙基准核心电路和低温漂高稳定性的带隙基准电流源依次连接，所述启动电路和电流源偏置电路分别与低温漂高稳定性的带隙基准电流源连接。本实用新型高稳定性，低温漂，由于电流负反馈型二极管的设计使得电路具有高的增益和大的带宽，增加了电路的稳定性，以及使用带隙基准核心电路输出一个基准电流，再用电流源偏置电路改善基准电流的温漂系数，使之输出一个具有低温漂系数的基准电流。

技术领域

本实用新型属于模拟集成电路设计技术领域，涉及一种低温漂高稳定性的带隙基准电流源结构。

背景技术

带隙基准电路包括基准电流源与基准电压源，为其他电路系统供给稳定的电流和电压。目前随着集成电路工艺的发展，片内集成的带隙基准电流源普遍的应用在模拟集成电路和混合数模电路中，比如运算放大器、模拟数字转换器。基准电路具有稳定性强，以及它对操作环境变化不敏感等特点为其它电路提供较为精确的参考点，因而，成为许多电路中不可缺少的基本单元模块。然而正因为基准电流源是电路中的核心电路，所以基准电流源的稳定性，温漂系数以及抗噪能力都会直接影响到整个系统的精度和稳定性。于是，设计一种具有低温漂系数、高稳定特性和较高电源抑制比的带隙基准电流源具有极其重大的意义。现在最常用的电流源设计方法是把带隙基准电压源在基准电阻两端产生基准电流，然后利用偏置电流源电路结构将一个由前面带隙电路产生的基准电流精确拷贝，再输出给其他电路结构，但是集成化基准电阻的工艺误差很大，无法保证基准电流值及温度系数。因而，如何改善基准电流源的性能参数和集成度显得特别重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种低温漂高稳定性的带隙基准电流源结构，其中涉及了带隙基准核心电路，电流负反馈型二级运放，启动电路，电流源偏置电路。

其具体技术方案为：

一种低温漂高稳定性的带隙基准电流源结构，其主要结构包括带隙基准核心电路，电流反馈型二级运算放大器，启动电路，电流源偏置电路，其中：

带隙基准核心电路：该电路可以产生一个在室温下具有零温漂系数的带隙基准电流；利用带隙基准电压源的工作原理，通过对与双极型晶体管下连接的电阻阻值的调节、匹配使之电流成为零温度系数的基准电流，然后再通过偏置电路，将该电流精确复制出来，得到一个具有低温漂高稳定性的基准电流。

电流反馈型二级运算放大器：使带隙基准核心电路的输入两端获得近似相等的电压。

启动电路：用于带隙基准电流源电路能够稳定地工作在正常开启和关断两种工作状态中的任一种。

电流源偏置电路：对产生的基准电流，进行偏置以便产生精确的稳定的具有低温漂系数的电流。

在上述的一种低温漂高稳定性的带隙基准电流源结构中，所述的带隙基准核心电路采用了一种基于与绝对温度成正比(PTAT:proportional to absolute temperature)电流型带隙基准。

在上述的一种低温漂高稳定性的带隙基准电流源结构中，所述的电流反馈型二级运放结构设计了一个低压高增益运放，这种电路结构不受-3dB带宽的影响，带宽比较高，采用电流镜结构，为运算放大器本身提供偏置电流。

在上述的一种低温漂高稳定性的带隙基准电流源结构中，所述的启动电路结构当接通电源后，运算放大器的偏置电路开始工作，PMOS管M17、M18和NMOS管M20提供了到地的通路，这样便拉低了核心电路中PMOS管M13和M14的栅极电势。随着基准电流源中的电流随之增大，使得X点和Y点处的电势也跟着上升，这样放大器进入了高增益工作区，同时基准电流源电路也开始进入正常的工作状态，启动电路关闭。