[发明专利]一种低温漂的高阶温度补偿MOS带隙基准电路

说明书

本发明公开了一种低温漂的高阶温度补偿MOS带隙基准电路，包括一阶MOS带隙基准电路、高温区域补偿电路、低温区域补偿电路以及启动电路。本发明采用工作在亚阈值区的NMOS管的栅极‑源极电压产生负温度系数的电压V_CTAT，两个工作在亚阈值区的NMOS管的栅极‑源极电压之差产生正温度系数的电压V_PTAT，而后加权获得一阶带隙基准电压，将高温区域温度曲率补偿电压V_NL1、V_NL2以及低温区域温度分段补偿电压V_NL3、V_NL4引入到一阶MOS带隙基准电路，获得低温度系数的带隙基准电压，从而获得了一种低温漂的高阶温度补偿MOS带隙基准电路。

技术领域

本发明涉及微电子技术领域，具体地说，是一种低温漂的高阶温度补偿MOS带隙基准电路。

背景技术

带隙基准电路是现代模拟集成电路、数模混合集成电路的重要模块，其性能特性直接影响整个电路的性能，这就要求提高带隙基准电路的性能特性。

图1为一种传统的带隙基准电路结构，其基本思路是利用具有负温度特性的PNP型三极管Q1发射极-基极电压VEB1与具有正温度特性的两个PNP型三极管的发射极-基极电压之差进行加权，获得零温度特性的基准电压。其中电阻R1与电阻R2采用相同材料，PMOS管M1、PMOS管M2及PMOS管M3具有相同的沟道宽长比，PNP型三极管Q2发射极面积是PNP型三极管Q1和PNP型三极管Q3发射极面积的n倍。则，传统的带隙基准电路的输出电压V_REF为：式中，V_T是有正温度系数的热电压，V_EB3是PNP型三极管Q3的发射-基极电压，R1、R2是阻抗值。通过调节电阻R1、电阻R2及参数n可以使得输出电压V_REF在一定温度范围内具有零温度特性。由于V_EB3具有非线性，使得传统的一阶带隙基准电路输出电压具有高温度系数的缺点，因此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

本发明的目的在于解决上述已有技术问题，设计了一种低温漂的高阶温度补偿MOS带隙基准电路。

本发明通过下述技术方案实现：一种低温漂的高阶温度补偿MOS带隙基准电路，包括一阶MOS带隙基准电路、高温区域补偿电路、低温区域补偿电路及启动电路，所述一阶MOS带隙基准电路的信号输出端分别电连接高温区域补偿电路的信号输入端、低温区域补偿电路的信号输入端及启动电路的信号输入端，所述启动电路的信号输出端电连接一阶MOS带隙基准电路的启动信号输入端，所述一阶MOS带隙基准电路产生低温度系数的带隙参考电压，所述高温区域补偿电路与低温区域补偿电路对所述一阶MOS带隙基准电路所产生的带隙参考电压进行温度补偿，所述启动电路为一阶MOS带隙基准电路提供启动信号。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述一阶MOS带隙基准电路采用工作在亚阈值区的NMOS管的栅极-源极电压产生具有负温度系数的电压V_CTAT，两个工作在亚阈值区的NMOS管的栅极-源极电压之差产生具有正温度系数的电压V_PTAT，电压V_CTAT和电压V_PTAT加权获得一阶带隙基准电压。