[发明专利]一种带隙电压基准源高阶非线性补偿电路

说明书

本发明公开的带隙电压基准源高阶非线性补偿电路，包括电流产生电路、高阶非线性补偿电路、输出电路；所述电流产生电路具有N个电流产生支路；所述高阶非线性补偿电路为N阶非线性产生电路，N阶非线性产生电路的输入端与N个电流产生支路一一对应连接，基于N个电流产生支路输出的不同温度系数的电流，产生具有正温度系数的N阶温度补偿电流；所述输出电路基于N阶温度补偿电流产生N阶补偿电压，并与一阶带隙基准电压叠加后产生基准电压。本发明能够独立补偿带隙电压基准的2阶和更高阶非线性分量，补偿后基准源的温漂小于1ppm/℃。

技术领域

本发明涉及带隙电压基准源技术领域，具体涉及一种带隙电压基准源高阶非线性补偿电路。

背景技术

带隙电压基准源能够提供具有低温度系数的参考电压从而广泛应用于各类集成电路产品中。它的基本原理是产生一个正温度系数的电压抵消三极管Vbe的负温度系数。Vbe的负温度系数包括1阶线性分量，2阶、3阶和更高阶非线性分量。Vbe抵消1阶线性分量后剩下2阶和更高阶非线性分量，基准源的温漂可能超过10ppm/℃。对于某些应用，比如为高精度ADC提供电压参考源的温漂需要小于2ppm/℃，甚至1ppm/℃，这时需要抵消Vbe负温度系数的2阶、3阶甚至更高阶非线性分量。

发明内容

发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种带隙电压基准源高阶非线性补偿电路，能够独立补偿带隙电压基准的2阶和更高阶非线性分量，补偿后基准源的温漂小于1ppm/℃。

技术方案：本发明所述带隙电压基准源高阶非线性补偿电路，包括电流产生电路、高阶非线性补偿电路、输出电路；所述电流产生电路具有N个电流产生支路；所述高阶非线性补偿电路为N阶非线性产生电路，N阶非线性产生电路的输入端与N个电流产生支路一一对应连接，基于N个电流产生支路输出的不同温度系数的电流，产生具有正温度系数的N阶温度补偿电流；所述输出电路基于N阶温度补偿电流产生N阶补偿电压，并与一阶带隙基准电压叠加后产生基准电压。

进一步完善上述技术方案，所述电流产生电路具有2个电流产生支路，基于2个电流产生支路输出的不同温度系数的电流，所述高阶非线性补偿电路产生具有正温度系数的2阶温度补偿电流；或所述电流产生电路具有3个电流产生支路，基于3个电流产生支路输出的不同温度系数的电流，所述高阶非线性补偿电路产生具有正温度系数的部分或全部3阶温度补偿电流。

进一步地，所述高阶非线性补偿电路包括输入侧连接支路、输出侧连接支路，所述输入侧连接支路包括N个三极管，每个三极管的基极与集电极互连，N个三极管之间以前一三极管的发射极与后一三级管的集电极依次串联，N个三极管的基极与所述N个电流产生支路的输出端一一对应相连；所述输出侧连接支路包括N-1个三极管和输出三极管，其中N-1个三极管与所述输入侧连接支路的三极管呈对称设置，且N-1个三极管依此串联后连接有一恒定电流Iext，三极管与恒定电流Iext之间的节点与所述输出三极管的基极相连。

进一步地，所述电流产生支路采用电流源或电流井且参数的选取与目标非线性多项式系数相匹配，所述三级管采用NPN或对应的PNP管。

进一步地，所述电流产生支路包括恒定电流Iext和具有正温度系数的线性电流PTAT，Iext与PTAT之间的节点与所述三极管的基极相连。