[发明专利]一种基于跨导线性环路技术的高阶带隙基准电路

说明书

本发明请求保护一种基于跨导线性环路技术的高阶带隙基准电路，包括启动电路、一阶带隙基准电路、高温区域分段补偿电路以及低温区域分段平方电流产生电路。本发明的高温区域分段补偿电路在高温区域产生正温度系数的分段曲率电流I₁₄并提供补偿电压V_NL1，低温区域分段平方电流产生电路在低温区域产生负温度系数的分段曲率电流I₂₈，利用NMOS管M30、NMOS管M31、NMOS管M36及NMOS管M37构成的跨导线性环路电路以及电流I₂₈在低温区域产生正比于的分段平方电流I₄₃并提供补偿电压V_NL2，电压V_NL1与电压V_NL2分别对带隙基准电压进行高阶温度补偿，提高了带隙基准电压的温度特性，从而实现一种基于跨导线性环路技术的高阶带隙基准电路。

技术领域

本发明属于微电子技术领域，具体涉及一种基于跨导线性环路技术的高阶带隙基准电路。

背景技术

带隙基准电路具有温漂系数小、与电源电压和工艺无关等特点，已广泛应用于A/D转换器、D/A转换器、开关电源等集成电路系统；带隙基准电压的精度和稳定性直接影响整个集成电路系统的精度，随着集成电路技术的发展，集成电路系统对其内部的带隙基准电路的性能要求也越来越高。

图1为一种传统的带隙基准电路结构，电阻R1、电阻R2、电阻R3与电阻R4采用同一种材料，电阻R2与电阻R3完全一样，PMOS管M1、PMOS管M2与PMOS管M3具有相同的沟道宽长比，PNP三极管Q2的发射极面积是PNP三极管Q1的N倍，放大器A1的低频增益A_d有A_d1，则带隙基准电路的输出电压V_bg为其中，V_EB1是PNP型三极管Q1的发射极-基极电压，R₁是电阻R1的阻抗，R₂是电阻R2的阻抗，R₄是电阻R4的阻抗，q是电子电荷量，k是玻尔兹曼常数，T是绝对温度。通过优化电阻R1、电阻R2的阻值以及参数N等，在温度T_r处能获得由于V_EB1具有温度非线性，因而传统的一阶带隙基准电路输出电压具有高温漂系数的问题，使得传统的一阶带隙基准电路在高精度系统中的应用受到了很大的限制。

发明内容

本发明旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种基于跨导线性环路技术的高阶带隙基准电路。本发明的技术方案如下：

一种基于跨导线性环路技术的高阶带隙基准电路，其包括：启动电路(1)、一阶带隙基准电路(2)、高温区域分段补偿电路(3)及低温区域分段平方电流产生电路(4)，其中，所述一阶带隙基准电路(2)的电信号输出端分别接启动电路(1)的信号输入端、高温区域分段补偿电路(3)的信号输入端及低温区域分段平方电流产生电路(4)的信号输入端，所述高温区域分段补偿电路(3)及所述低温区域分段平方电流产生电路(4)的信号输出端分别接所述一阶带隙基准电路(2)的信号输入端，所述启动电路(1)的信号输出端接所述一阶带隙基准电路(2)的启动信号输入端；所述启动电路(1)为所述一阶带隙基准电路(2)提供启动信号，所述一阶带隙基准电路(2)产生一阶带隙基准电压，所述高温区域分段补偿电路(3)在温度T大于参考温度T₁区域产生正温度系数的分段曲率电流I₁₄并为一阶带隙基准电压提供补偿电压V_NL1，所述低温区域分段平方电流产生电路(4)在温度T小于参考温度T₂区域产生分段平方电流I₄₃并为一阶带隙基准电压提供补偿电压V_NL2；电压V_NL1以及电压V_NL2分别对所述一阶带隙基准电路(2)产生一阶带隙基准电压进行高阶温度补偿。