專利名稱：實現(xiàn)帶隙基準電路低溫漂的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路領(lǐng)域，尤其涉及一種帶隙基準電路設(shè)計方法，具體講涉及僅利用電阻溫度系數(shù)實現(xiàn)帶隙基準電路低溫漂的方法。
背景技術(shù)：
帶隙基準電路中與溫度無關(guān)的基準電壓產(chǎn)生電路是由室溫下為負溫度系數(shù)的二極管產(chǎn)生電壓與正溫度系數(shù)的熱電壓根據(jù)一定的比例關(guān)系組合而成的。圖I為帶隙基準電路的結(jié)構(gòu)，Q2管由n個與Ql相同的管并聯(lián)組成，Vbei (三極管Ql的基極電壓與發(fā)射極電壓差值)具有負溫度系數(shù)，AVbe = V1Inn, AVbe為三極管Ql與三極 管Q2的基極電壓與發(fā)射極電壓差值之差，VT為熱電壓，其值約為26mV，其中n為Q2管與Ql管個數(shù)的比值，具有正溫度系數(shù)。不考慮高階項時候的輸出參考電壓為
2f, In Yi^=Vm+URs = Vm+^^RsCl)
J Sr設(shè)計Rs/Rn即得到與溫度T無關(guān)的基準電壓Vref ^ VBE1+17. 2Vt ^ I. 147V(2)然而式(2)只考慮了 Vbe對于溫度T的一階關(guān)系。然而Vbe的精確表達式應該是
丁丁 J-V!mn = vGfs +(l/m； - l/av) Y + 1,1 Y111
''011 r >(3)其中，n值是一個與工藝有關(guān)的常量，一般取為3, Vetl為娃的帶隙電壓值,V■為在室溫下(300K)三極管Ql的基極電壓與發(fā)射極電壓差值，T為實際溫度值，Ttl為室溫(300K)，Ic為實際溫度時三極管Ql的集電極電流，I 為室溫(300K)時三極管Ql的集電極電流，式
(3)中的第三項包含關(guān)于T的高階項，其高階項產(chǎn)生的溫度系數(shù)在高精度帶隙基準電路中不能忽略，其高階項為,BEm = rJvI1 ln ln Jl"
0c-(4)正溫度系數(shù)的熱電壓只能補償其一階項，而負溫度系數(shù)的高階項會造成較大的溫漂。對于由高階項產(chǎn)生的溫漂很多人采用不同的方法進行補償，近年來主要采用的方法主要有VBE線性化補償技術(shù)、利用MOS (Metal-Oxide Semiconductor,金屬氧化物半導體型)管亞閾值區(qū)I-V特性補償?shù)姆蔷€性補償技術(shù)、對數(shù)曲率補償、利用電阻的溫度特性的曲率校正方法等等。但是上述方法都會使得電路變得更加復雜，芯片面積大幅度增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，利用多晶硅電阻的溫度系數(shù)補償負溫度系數(shù)電壓的高階項，降低帶隙基準電路的溫漂，為達到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是，實現(xiàn)帶隙基準電路低溫漂的裝置，由MOS管P1、P2，放大器，電阻R1、電容Cl，三極管Q1、Q2，電阻Rs、Rn組成，其中，電阻Rs、Rn均為負溫度系數(shù)的多晶硅電阻，阻值隨溫度變化量為
R = R0X [1+TC1 (T-T0)+Tc2 (T-T0)2](5)其中Rtl為室溫下電阻的阻值，T0為室溫27°C，Tci與Tc2均為常數(shù)，T為當前溫度。放大器內(nèi)部結(jié)構(gòu)為三極管Nl、N2、P3、P4、Rt構(gòu)成，三極管N1、N2發(fā)射極相連并在連接點與地之間連接電阻Rt，元件取值如下表I
權(quán)利要求
1.一種實現(xiàn)帶隙基準電路低溫漂的裝置，其特征是，由mos管P1、P2，放大器，電阻R1、電容Cl，三極管Q1、Q2，電阻Rs、Rn組成，其中，電阻Rs、Rn均為負溫度系數(shù)的多晶硅電阻，阻值隨溫度變化量為 R = R0X [1+TC1 (T-T0)+Tc2 (T-T0)2] 。(5)
2.如權(quán)利要求I所述的放大器內(nèi)部結(jié)構(gòu)為三極管Nl、N2、P3、P4、Rt構(gòu)成，三極管NI、N2發(fā)射極相連并在連接點與地之間連接電阻Rt，元件取值如下 表I
全文摘要
本發(fā)明涉及集成電路領(lǐng)域。為利用多晶硅電阻的溫度系數(shù)補償負溫度系數(shù)電壓的高階項，降低帶隙基準電路的溫漂，為達到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是，實現(xiàn)帶隙基準電路低溫漂的裝置，由MOS管P1、P2，放大器，電阻R1、電容C1，三極管Q1、Q2，電阻Rs、Rn組成，其中，電阻Rs、Rn均為負溫度系數(shù)的多晶硅電阻，阻值隨溫度變化量為R＝Ro×[1+TC1(T-T0)+TC2(T-T0)2] (5)其中R0為室溫下電阻的阻值，T0為室溫27℃，TC1與TC2均為常數(shù)，T為當前溫度。本發(fā)明主要應用于帶隙基準電路中與溫度無關(guān)的基準電壓產(chǎn)生電路的設(shè)計制造。
文檔編號G05F1/567GK102707760SQ20121021354
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月26日
發(fā)明者于海明, 史再峰, 姚素英, 徐江濤, 高靜 申請人:天津大學