開關(guān)控制低失調(diào)電壓的帶隙基準(zhǔn)電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種開關(guān)控制低失調(diào)電壓的帶隙基準(zhǔn)電路，包括開關(guān)信號(hào)模塊、運(yùn)算放大器、雙極型晶體管模塊和低通濾波模塊，所述開關(guān)信號(hào)模塊的輸出端與所述運(yùn)算放大器的輸入端連接，所述運(yùn)算放大器的輸出端與所述雙極型晶體管模塊連接，所述雙極型晶體管模塊與所述低通濾波模塊連接；所述開關(guān)信號(hào)模塊包括第一開關(guān)信號(hào)輸出端和第二開關(guān)信號(hào)輸出端，所述第一開關(guān)信號(hào)輸出端與所述運(yùn)算放大器的同相輸入端連接，所述第二開關(guān)信號(hào)輸出端與所述運(yùn)算放大器的反相輸入端連接。本實(shí)用新型的有益效果是：降低了運(yùn)算放大器的輸入失調(diào)電壓，提高了帶隙基準(zhǔn)電壓信號(hào)的精度。
【專利說(shuō)明】開關(guān)控制低失調(diào)電壓的帶隙基準(zhǔn)電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及帶隙基準(zhǔn)電路，尤其涉及開關(guān)控制低失調(diào)電壓的帶隙基準(zhǔn)電路。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)隨著電子產(chǎn)業(yè)和集成電路領(lǐng)域的快速發(fā)展，系統(tǒng)要求集成電路的性能逐漸提高，對(duì)于電路中使用的帶隙基準(zhǔn)電路，對(duì)其基準(zhǔn)電壓精度的要求也越來(lái)越高，現(xiàn)有的帶隙基準(zhǔn)電路的基準(zhǔn)電壓精度較低，已經(jīng)越來(lái)越難以滿足使用的要求。
[0003]如圖4所示，傳統(tǒng)的帶隙基準(zhǔn)電路圖，包括運(yùn)算放大器401、PNP管405和PNP管406，PNP管406的發(fā)射極接運(yùn)算放大器401的VP端；PNP管405的發(fā)射極串聯(lián)電阻404接運(yùn)算放大器401的VN端。電阻402和電阻403接運(yùn)算放大器401的輸出端，信號(hào)408是帶隙基準(zhǔn)電壓信號(hào)。
[0004]這種傳統(tǒng)的帶隙基準(zhǔn)電路存在輸入失調(diào)電壓，這會(huì)降低所述基準(zhǔn)電壓信號(hào)的精度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種基準(zhǔn)電壓精度高的開關(guān)控制低失調(diào)電壓的帶隙基準(zhǔn)電路。
[0006]本實(shí)用新型提供了一種開關(guān)控制低失調(diào)電壓的帶隙基準(zhǔn)電路，包括開關(guān)信號(hào)模塊、運(yùn)算放大器、雙極型晶體管模塊和低通濾波模塊，所述開關(guān)信號(hào)模塊的輸出端與所述運(yùn)算放大器的輸入端連接，所述運(yùn)算放大器的輸出端與所述雙極型晶體管模塊連接，所述雙極型晶體管模塊與所述低通濾波模塊連接；所述開關(guān)信號(hào)模塊包括第一開關(guān)信號(hào)輸出端和第二開關(guān)信號(hào)輸出端，所述第一開關(guān)信號(hào)輸出端與所述運(yùn)算放大器的同相輸入端連接，所述第二開關(guān)信號(hào)輸出端與所述運(yùn)算放大器的反相輸入端連接，所述雙極型晶體管模塊的一端與所述運(yùn)算放大器的輸出端連接，所述雙極型晶體管模塊的另一端分別與所述運(yùn)算放大器的同相輸入端、反相輸入端連接。
[0007]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述開關(guān)信號(hào)模塊為振蕩電路，所述振蕩電路分別生成第一開關(guān)信號(hào)和第二開關(guān)信號(hào)，所述第一開關(guān)信號(hào)經(jīng)過(guò)第一開關(guān)信號(hào)輸出端輸出到所述運(yùn)算放大器的同相輸入端，所述第二開關(guān)信號(hào)經(jīng)過(guò)第二開關(guān)信號(hào)輸出端輸出到所述運(yùn)算放大器的反相輸入端，所述第一開關(guān)信號(hào)和第二開關(guān)信號(hào)均為方波且相位相反，所述第一開關(guān)信號(hào)和第二開關(guān)信號(hào)使所述運(yùn)算放大器的同相輸入端口、反相輸入端口相互對(duì)換。
[0008]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述雙極型晶體管模塊包括第一雙極型晶體管、第二雙極型晶體管、第一電阻、第二電阻和第三電阻，其中，所述第一電阻的一端分別與所述運(yùn)算放大器的輸出端、低通濾波模塊的輸入端連接，所述第一電阻的另一端分別與所述第一雙極型晶體管的發(fā)射極、所述運(yùn)算放大器的同相輸入端連接，所述第一雙極型晶體管的基極和集電極接地；所述第二電阻的一端分別與所述運(yùn)算放大器的輸出端、低通濾波模塊的輸入端連接，所述第二電阻的另一端分別與所述運(yùn)算放大器的反相輸入端、所述第三電阻的一端連接，所述第三電阻的另一端與所述第二雙極型晶體管的發(fā)射極連接，所述第二雙極型晶體管的基極和集電極接地。
[0009]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二雙極型晶體管、第一雙極型晶體管的發(fā)射極面積比為8:1。
[0010]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一電阻、第二電阻的阻值相同。
[0011]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述運(yùn)算放大器為兩級(jí)運(yùn)算放大器。
[0012]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述運(yùn)算放大器包括PMOS管Q201、PM0S管Q202、NMOS管Q203、NMOS管Q204、NMOS管Q205，所述開關(guān)信號(hào)模塊包括開關(guān)S210、S211、S212、
S213、S214、S215、S216，所述第一雙極型晶體管為PNP管Q206，所述第二雙極型晶體管為PNP管Q207，所述第一電阻為電阻R220，所述第二電阻為電阻R218，所述第三電阻為電阻R219，其中，所述PNP管Q207的發(fā)射極分別連接開關(guān)S210、S212的一端，所述開關(guān)S210的另一端連接PMOS管Q201的柵極，所述開關(guān)S212的另一端連接PMOS管Q202的柵極，所述PNP管Q206的發(fā)射極連接電阻R219的一端，所述電阻R219的另一端分別連接開關(guān)S211、S213的一端，所述開關(guān)S211的另一端連接PMOS管Q201的柵極，開關(guān)S213的另一端連接PMOS管Q202的柵極。
[0013]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述開關(guān)S214的一端分別連接NMOS管Q203的柵極、NMOS管Q204的柵極，所述開關(guān)S214的另一端連接NMOS管Q203的漏極，所述開關(guān)S215的一端分別連接NMOS管Q203的柵極、NMOS管Q204的柵極，所述開關(guān)S215的另一端連接NMOS管Q204的漏極，所述開關(guān)S216、S217的一端連接NMOS管Q205的柵極，所述開關(guān)S216的另一端連接NMOS管Q203的漏極，所述開關(guān)S217的另一端連接NMOS管Q204的漏極，所述NMOS管Q203、NMOS管Q204、NMOS管Q205的源極接地。
[0014]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述開關(guān)控制低失調(diào)電壓的帶隙基準(zhǔn)電路還包括第一電流源和第二電流源，所述NMOS管Q205的漏極與所述第二電流源連接，所述NMOS管Q205的漏極分別與所述電阻R218、R220的一端連接，所述電阻R220的另一端連接PNP管Q207的發(fā)射極，所述電阻R218的另一端連接電阻R219的一端，所述電阻R219的另一端連接PNP管Q2106的發(fā)射極，所述PNP管Q2106、PNP管Q207的基極和集電極接地。
[0015]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述運(yùn)算放大器輸出零溫度系數(shù)電壓信號(hào)；所述低通濾波模塊接受所述零溫度系數(shù)電壓信號(hào)并輸出帶隙基準(zhǔn)電壓信號(hào)，所述低通濾波模塊包括電阻R221和電容C222，所述零溫度系數(shù)電壓信號(hào)連接所述電阻R221的一端，所述電阻R221的另一端串聯(lián)電容C222，所述電容C222的另一端接地。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果是:通過(guò)上述方案，降低了運(yùn)算放大器的輸入失調(diào)電壓，提高了帶隙基準(zhǔn)電壓信號(hào)的精度。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型一種開關(guān)控制低失調(diào)電壓的帶隙基準(zhǔn)電路簡(jiǎn)圖；
[0018]圖2是本實(shí)用新型一種開關(guān)控制低失調(diào)電壓的帶隙基準(zhǔn)電路圖；
[0019]圖3是本實(shí)用新型一種開關(guān)控制低失調(diào)電壓的帶隙基準(zhǔn)電路簡(jiǎn)圖；
[0020]圖4是一種傳統(tǒng)帶隙基準(zhǔn)的電路圖；
[0021]圖5是本實(shí)用新型一種開關(guān)控制低失調(diào)電壓的帶隙基準(zhǔn)電路的波形圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】及【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0023]圖1、2、3、5中的附圖標(biāo)號(hào)為:開關(guān)信號(hào)模塊101 ;運(yùn)算放大器102 ;雙極型晶體管模塊104 ;低通濾波模塊105 ；振蕩電路306 ;運(yùn)算放大器312 ;低通濾波器315。
[0024]實(shí)施例一
[0025]如圖1所示，一種開關(guān)控制低失調(diào)電壓的帶隙基準(zhǔn)電路，包括開關(guān)信號(hào)模塊101、運(yùn)算放大器102、雙極型晶體管模塊104和低通濾波模塊105，所述開關(guān)信號(hào)模塊101的輸出端與所述運(yùn)算放大器102的輸入端連接，所述運(yùn)算放大器102的輸出端與所述雙極型晶體管模塊104連接，所述雙極型晶體管模塊104與所述低通濾波模塊105連接；所述開關(guān)信號(hào)模塊101包括第一開關(guān)信號(hào)輸出端和第二開關(guān)信號(hào)輸出端，所述第一開關(guān)信號(hào)輸出端與所述運(yùn)算放大器102的同相輸入端連接，所述第二開關(guān)信號(hào)輸出端與所述運(yùn)算放大器102的反相輸入端連接，所述雙極型晶體管模塊104的一端與所述運(yùn)算放大器102的輸出端連接，所述雙極型晶體管模塊104的另一端分別與所述運(yùn)算放大器102的同相輸入端、反相輸入端連接，構(gòu)成具有反饋的電路結(jié)構(gòu)。
[0026]如圖3所示，所述開關(guān)信號(hào)模塊101優(yōu)選為振蕩電路306，所述振蕩電路306分別生成第一開關(guān)信號(hào)309和第二開關(guān)信號(hào)310,所述第一開關(guān)信號(hào)309經(jīng)過(guò)第一開關(guān)信號(hào)輸出端輸出到所述運(yùn)算放大器312的同相輸入端，所述第二開關(guān)信號(hào)310經(jīng)過(guò)第二開關(guān)信號(hào)輸出端輸出到所述運(yùn)算放大器312的反相輸入端。
[0027]所述運(yùn)算放大器102接受所述開關(guān)信號(hào)模塊101的第一開關(guān)信號(hào)309和第二開關(guān)信號(hào)310,所述第一開關(guān)信號(hào)309和第二開關(guān)信號(hào)310能使所述運(yùn)算放大器102的同相輸入端口和反相輸入端口相互對(duì)換，降低運(yùn)算放大器102的輸入失調(diào)電壓，提高帶隙基準(zhǔn)電壓信號(hào)的精度。
[0028]如圖5所示，所述第一開關(guān)信號(hào)309和第二開關(guān)信號(hào)310均為方波且相位相反，所述第一開關(guān)信號(hào)309和第二開關(guān)信號(hào)310均優(yōu)選為占空比為50%的方波，所述第一開關(guān)信號(hào)309和第二開關(guān)信號(hào)310使所述運(yùn)算放大器102、312的同相輸入端口、反相輸入端口相互對(duì)換。
[0029]如圖3所示，所述低通濾波模塊105優(yōu)選為低通濾波器315，所述雙極型晶體管模塊104包括第一雙極型晶體管302、第二雙極型晶體管301、第一電阻305、第二電阻304和第三電阻303，其中，所述第一電阻305的一端分別與所述運(yùn)算放大器312的輸出端、低通濾波器315的輸入端連接，所述第一電阻305的另一端分別與所述第一雙極型晶體管302的發(fā)射極、所述運(yùn)算放大器312的同相輸入端連接，所述第一雙極型晶體管302的基極和集電極接地；所述第二電阻304的一端分別與所述運(yùn)算放大器312的輸出端、低通濾波器315的輸入端連接，所述第二電阻304的另一端分別與所述運(yùn)算放大器312的反相輸入端、所述第三電阻303的一端連接，所述第三電阻303的另一端與所述第二雙極型晶體管301的發(fā)射極連接，所述第二雙極型晶體管301的基極和集電極接地。
[0030]如圖3所示，所述第二雙極型晶體管301、第一雙極型晶體管302的發(fā)射極面積比為 8:1。
[0031]如圖3所示，所述第一電阻305、第二電阻304的阻值相同。
[0032]實(shí)施例二
[0033]實(shí)施例二是以實(shí)施例一為基礎(chǔ)的。
[0034]如圖2所示，所述運(yùn)算放大器102、312優(yōu)選為兩級(jí)運(yùn)算放大器。
[0035]如圖2所示，所述運(yùn)算放大器102、312包括PMOS管Q201、PMOS管Q202、NMOS管Q203.NM0S 管 Q204、NM0S 管 Q205，所述開關(guān)信號(hào)模塊 101 包括開關(guān) S210、S211、S212、S213、
S214、S215、S216，所述第一雙極型晶體管302為PNP管Q206，所述第二雙極型晶體管301為PNP管Q207，所述第一電阻305為電阻R220，所述第二電阻304為電阻R218，所述第三電阻303為電阻R219，其中，所述PNP管Q207的發(fā)射極分別連接開關(guān)S210、S212的一端，所述開關(guān)S210的另一端連接PMOS管Q201的柵極，所述開關(guān)S212的另一端連接PMOS管Q202的柵極，所述PNP管Q206的發(fā)射極連接電阻R219的一端，所述電阻R219的另一端分別連接開關(guān)S211、S213的一端，所述開關(guān)S211的另一端連接PMOS管Q201的柵極，開關(guān)S213的另一端連接PMOS管Q202的柵極。
[0036]如圖2所示，所述開關(guān)S214的一端分別連接NMOS管Q203的柵極、NMOS管Q204的柵極，所述開關(guān)S214的另一端連接NMOS管Q203的漏極，所述開關(guān)S215的一端分別連接NMOS管Q203的柵極、NMOS管Q204的柵極，所述開關(guān)S215的另一端連接NMOS管Q204的漏極，所述開關(guān)S216、S217的一端連接NMOS管Q205的柵極，所述開關(guān)S216的另一端連接NMOS管Q203的漏極，所述開關(guān)S217的另一端連接NMOS管Q204的漏極，所述NMOS管Q203、NMOS管Q204、NMOS管Q205的源極接地。
[0037]如圖2所示，所述開關(guān)控制低失調(diào)電壓的帶隙基準(zhǔn)電路還包括第一電流源208和第二電流源209，所述NMOS管Q205的漏極與所述第二電流源209連接，所述NMOS管Q205的漏極分別與所述電阻R218、R220的一端連接，所述電阻R220的另一端連接PNP管Q207的發(fā)射極，所述電阻R218的另一端連接電阻R219的一端，所述電阻R219的另一端連接PNP管Q2106的發(fā)射極，所述PNP管Q2106、PNP管Q207的基極和集電極接地。
[0038]如圖2所示，所述運(yùn)算放大器102輸出零溫度系數(shù)電壓信號(hào)224 ;所述低通濾波模塊105接受所述零溫度系數(shù)電壓信號(hào)224并輸出帶隙基準(zhǔn)電壓信號(hào)226，所述低通濾波模塊105包括電阻R221和電容C222，所述零溫度系數(shù)電壓信號(hào)連接所述電阻R221的一端，即所述NMOS管Q205的漏極、電阻R218、R220分別連接所述電阻R221的一端，所述電阻R221的另一端串聯(lián)電容C222，所述電容C222的另一端接地。
[0039]如圖2所示，所述開關(guān)信號(hào)模塊101與電路系統(tǒng)的其他模塊共用，減少電路成本；所述的運(yùn)算放大器102優(yōu)選為兩級(jí)運(yùn)算放大器，其輸入MOS管使用PMOS晶體管減少M(fèi)OS晶體管的噪聲。
[0040]如圖2所示，PMOS管Q201、PM0S管Q202是所述兩級(jí)運(yùn)算放大器的輸入差分對(duì)管，它們的尺寸相同；NM0S管Q203、NM0S管Q204是所述兩級(jí)運(yùn)算放大器的負(fù)載管，它們的尺寸相同；第一電流源208是所述兩級(jí)運(yùn)算放大器的偏置電流輸入，設(shè)置兩級(jí)運(yùn)算放大器的直流偏置點(diǎn)；NM0S管Q205與第二電流源209連接端口是所述兩級(jí)運(yùn)算放大器的輸出端。
[0041]電阻R218、電阻R220的電阻值完全相同，因此流過(guò)所述電阻R218和電阻R220的電流也相同。依據(jù)上面的描述得到，流過(guò)電阻R218的電流Il公式為:
[0042]I1=(VEB_207-VBE_206)/R219(1-1)
[0043]式中VEB_207和VBE_206是所述PNP管Q207、PNP管Q206的發(fā)射極基極電壓，R219是所述電阻R219的電阻值。基準(zhǔn)電壓的公式為:
[0044]VREF= VEB_207+{R220*(VEB_207-VBE_206)/R219}(1-2)
[0045](1-2)公式中:
[0046]VEB_207-VBE_206= Δ VBE(1-3)
[0047]把公式(1-3)帶入公式(1-2)得到:
[0048]VREF=VEB_207+(R220* Δ VBE/R219)(1-4)
[0049]公式(1-4)中VEB的溫度系數(shù)為-2.2mV/° C，是負(fù)溫度系數(shù)；Λ VBE的溫度系數(shù)為0.085mV/° C，是正溫度系數(shù)。調(diào)整電阻R220和電阻R219的比值，使正負(fù)溫度系數(shù)抵消得到零溫度系數(shù)的基準(zhǔn)電壓，即上面描述的零溫度系數(shù)電壓信號(hào)224。
[0050]如圖2 所示，開關(guān) S210、S211、S212、S213、S214、S215、S216、S217 由所述的第一開關(guān)信號(hào)309、第二開關(guān)信號(hào)310控制；當(dāng)開關(guān)S210、S213、S215、S216閉合時(shí)，開關(guān)S211、S212、S214、S217 打開；當(dāng)開關(guān) S211、S212、S214、S217 閉合時(shí)，開關(guān) S210、S213、S215、S216打開。
[0051]如圖2所示，開關(guān)控制使兩級(jí)運(yùn)算放大器的輸入管PMOS管Q201、PMOS管Q202的柵極信號(hào)相互對(duì)換；同時(shí)兩級(jí)運(yùn)算放大器的負(fù)載管NMOS管Q203、NM0S管Q204的柵極信號(hào)，接NMOS管Q203漏極與NMOS管Q204漏極相互對(duì)換；兩級(jí)運(yùn)算放大器的輸出管NMOS管Q205的柵極信號(hào)，接NMOS管Q204的漏極與NMOS管Q203的漏極對(duì)換。
[0052]通過(guò)上面的信號(hào)相互對(duì)換兩級(jí)運(yùn)算放大器的同相輸入端口和反相輸入端口相互交換，減少兩級(jí)運(yùn)算放大器的輸入失調(diào)電壓，即本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)能提高帶隙基準(zhǔn)電壓的精度，滿足電路系統(tǒng)高性能的需要。兩級(jí)運(yùn)算放大器的輸入失調(diào)電壓是由所PMOS管Q20UPM0S管Q202、所述的NMOS管Q203、NM0S管Q204的失配引起的。
[0053]本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)通過(guò)開關(guān)控制降低輸入失調(diào)電壓，能提高基準(zhǔn)電壓信號(hào)的精度，滿足高精度要求的集成電路需要。
[0054]運(yùn)算放大器102、312的電路做成版圖后，經(jīng)過(guò)集成電路的加工工藝生成半導(dǎo)體硅芯片；在運(yùn)算放大器102、312的電路中兩個(gè)差分輸入管和兩個(gè)負(fù)載管的尺寸完全相同，但在集成電路的加工過(guò)程中運(yùn)算放大器的兩個(gè)差分輸入管和兩個(gè)負(fù)載管的尺寸會(huì)有偏差；兩個(gè)差分輸入管和兩個(gè)負(fù)載管的尺寸偏差，引起運(yùn)算放大器同相端和反相端的電壓差，這個(gè)電壓差就是運(yùn)算放大器的輸入失調(diào)電壓。
[0055]因?yàn)橛休斎胧д{(diào)電壓降低了帶隙基準(zhǔn)電壓的精度；為了提高帶隙基準(zhǔn)電壓的精度引入第一開關(guān)信號(hào)309和第二開關(guān)信號(hào)310。當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)信號(hào)309為高電平而第二開關(guān)信號(hào)310為低電平時(shí)，兩個(gè)差分輸入管中的一個(gè)接第一雙極型晶體管302的集電極，另一個(gè)接第二雙極型晶體管301的集電極串聯(lián)第三電阻303 ； 當(dāng)?shù)诙_關(guān)信號(hào)310為高電平而第一開關(guān)信號(hào)309為低電平時(shí)，接第一雙極型晶體管302集電極的改接第二雙極型晶體管301集電極串聯(lián)第三電阻303，接第二雙極型晶體管301集電極串聯(lián)第三電阻303得改接第一雙極型晶體管302集電極。由圖5所示的波形圖可以看出，第一開關(guān)信號(hào)309和第二開關(guān)信號(hào)310是周期變化的方波，因此上述過(guò)程一直重復(fù)。
[0056]當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)信號(hào)309為高電平而第二開關(guān)信號(hào)310為低電平時(shí)，假設(shè)運(yùn)算放大器312輸入失調(diào)電壓的絕對(duì)值為AV，那么零溫度系數(shù)電壓信號(hào)314的電壓值為VREF+AV，VREF見上面的公式(1-4);當(dāng)?shù)诙_關(guān)信號(hào)310為高電平而第一開關(guān)信號(hào)309為低電平時(shí)，零溫度系數(shù)電壓信號(hào)314的電壓值為VREF-Λ V。因?yàn)榈谝婚_關(guān)信號(hào)309和第二開關(guān)信號(hào)310是周期變化的，因此零溫度系數(shù)電壓信號(hào)314的電壓平均值為VREF。
[0057]低通濾波器315濾除零溫度系數(shù)電壓信號(hào)314中的輸入失調(diào)電壓Λ V，同時(shí)還可以濾除第一開關(guān)信號(hào)309和第二開關(guān)信號(hào)310的干擾；低通濾波器315是對(duì)零溫度系數(shù)電壓信號(hào)314取平均值，即帶隙基準(zhǔn)電壓信號(hào)316是零溫度系數(shù)電壓信號(hào)314的平均值，零溫度系數(shù)電壓信號(hào)314和帶隙基準(zhǔn)電壓信號(hào)316的波形圖如圖5所示。
[0058]因此，本實(shí)用新型提供的一種開關(guān)控制低失調(diào)電壓的帶隙基準(zhǔn)電路，可以將運(yùn)算放大器312的輸入失調(diào)電壓消除掉，相較于傳統(tǒng)的帶隙基準(zhǔn)電路結(jié)構(gòu)，極大地提高了帶隙基準(zhǔn)電壓的精度，滿足各類高性能的集成電路系統(tǒng)的需要。
[0059]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種開關(guān)控制低失調(diào)電壓的帶隙基準(zhǔn)電路，其特征在于:包括開關(guān)信號(hào)模塊、運(yùn)算放大器、雙極型晶體管模塊和低通濾波模塊，所述開關(guān)信號(hào)模塊的輸出端與所述運(yùn)算放大器的輸入端連接，所述運(yùn)算放大器的輸出端與所述雙極型晶體管模塊連接，所述雙極型晶體管模塊與所述低通濾波模塊連接；所述開關(guān)信號(hào)模塊包括第一開關(guān)信號(hào)輸出端和第二開關(guān)信號(hào)輸出端，所述第一開關(guān)信號(hào)輸出端與所述運(yùn)算放大器的同相輸入端連接，所述第二開關(guān)信號(hào)輸出端與所述運(yùn)算放大器的反相輸入端連接，所述雙極型晶體管模塊的一端與所述運(yùn)算放大器的輸出端連接，所述雙極型晶體管模塊的另一端分別與所述運(yùn)算放大器的同相輸入端、反相輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)控制低失調(diào)電壓的帶隙基準(zhǔn)電路，其特征在于:所述開關(guān)信號(hào)模塊為振蕩電路，所述振蕩電路分別生成第一開關(guān)信號(hào)和第二開關(guān)信號(hào)，所述第一開關(guān)信號(hào)經(jīng)過(guò)第一開關(guān)信號(hào)輸出端輸出到所述運(yùn)算放大器的同相輸入端，所述第二開關(guān)信號(hào)經(jīng)過(guò)第二開關(guān)信號(hào)輸出端輸出到所述運(yùn)算放大器的反相輸入端，所述第一開關(guān)信號(hào)和第二開關(guān)信號(hào)均為方波且相位相反，所述第一開關(guān)信號(hào)和第二開關(guān)信號(hào)使所述運(yùn)算放大器的同相輸入端口、反相輸入端口相互對(duì)換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)控制低失調(diào)電壓的帶隙基準(zhǔn)電路，其特征在于:所述雙極型晶體管模塊包括第一雙極型晶體管、第二雙極型晶體管、第一電阻、第二電阻和第三電阻，其中，所述第一電阻的一端分別與所述運(yùn)算放大器的輸出端、低通濾波模塊的輸入端連接，所述第一電阻的另一端分別與所述第一雙極型晶體管的發(fā)射極、所述運(yùn)算放大器的同相輸入端連接，所述第一雙極型晶體管的基極和集電極接地；所述第二電阻的一端分別與所述運(yùn)算放大器的輸出端、低通濾波模塊的輸入端連接，所述第二電阻的另一端分別與所述運(yùn)算放大器的反相輸入端、所述第三電阻的一端連接，所述第三電阻的另一端與所述第二雙極型晶體管的發(fā)射極連接，所述第二雙極型晶體管的基極和集電極接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的開關(guān)控制低失調(diào)電壓的帶隙基準(zhǔn)電路，其特征在于:所述第二雙極型晶體管、第一雙極型晶體管的發(fā)射極面積比為8:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的開關(guān)控制低失調(diào)電壓的帶隙基準(zhǔn)電路，其特征在于:所述第一電阻、第二電阻的阻值相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的開關(guān)控制低失調(diào)電壓的帶隙基準(zhǔn)電路，其特征在于:所述運(yùn)算放大器為兩級(jí)運(yùn)算放大器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的開關(guān)控制低失調(diào)電壓的帶隙基準(zhǔn)電路，其特征在于:所述運(yùn)算放大器包括 PMOS 管 Q201、PMOS 管 Q202、NMOS 管 Q203、NMOS 管 Q204、NMOS 管 Q205，所述開關(guān)信號(hào)模塊包括開關(guān)S210、S211、S212、S213、S214、S215、S216，所述第一雙極型晶體管為PNP管Q206，所述第二雙極型晶體管為PNP管Q207，所述第一電阻為電阻R220，所述第二電阻為電阻R218，所述第三電阻為電阻R219，其中，所述PNP管Q207的發(fā)射極分別連接開關(guān)S210、S212的一端，所述開關(guān)S210的另一端連接PMOS管Q201的柵極，所述開關(guān)S212的另一端連接PMOS管Q202的柵極，所述PNP管Q206的發(fā)射極連接電阻R219的一端，所述電阻R219的另一端分別連接開關(guān)S211、S213的一端，所述開關(guān)S211的另一端連接PMOS管Q201的柵極，開關(guān)S213的另一端連接PMOS管Q202的柵極。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的開關(guān)控制低失調(diào)電壓的帶隙基準(zhǔn)電路，其特征在于:所述開關(guān)S214的一端分別連接NMOS管Q203的柵極、NMOS管Q204的柵極，所述開關(guān)S214的另一端連接NMOS管Q203的漏極，所述開關(guān)S215的一端分別連接NMOS管Q203的柵極、NMOS管Q204的柵極，所述開關(guān)S215的另一端連接NMOS管Q204的漏極，所述開關(guān)S216、S217的一端連接NMOS管Q205的柵極，所述開關(guān)S216的另一端連接NMOS管Q203的漏極，所述開關(guān)S217的另一端連接NMOS管Q204的漏極，所述NMOS管Q203、NM0S管Q204、NM0S管Q205的源極接地。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的開關(guān)控制低失調(diào)電壓的帶隙基準(zhǔn)電路，其特征在于:所述開關(guān)控制低失調(diào)電壓的帶隙基準(zhǔn)電路還包括第一電流源和第二電流源，所述NMOS管Q205的漏極與所述第二電流源連接，所述NMOS管Q205的漏極分別與所述電阻R218、R220的一端連接，所述電阻R220的另一端連接PNP管Q207的發(fā)射極，所述電阻R218的另一端連接電阻R219的一端，所述電阻R219的另一端連接PNP管Q2106的發(fā)射極，所述PNP管Q2106、PNP管Q207的基極和集電極接地。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)控制低失調(diào)電壓的帶隙基準(zhǔn)電路，其特征在于:所述運(yùn)算放大器輸出零溫度系數(shù)電壓信號(hào)；所述低通濾波模塊接受所述零溫度系數(shù)電壓信號(hào)并輸出帶隙基準(zhǔn)電壓信號(hào)，所述低通濾波模塊包括電阻R221和電容C222，所述零溫度系數(shù)電壓信號(hào)連接所述電阻R221的一端，所述電阻R221的另一端串聯(lián)電容C222，所述電容C222的另一端接地。
【文檔編號(hào)】G05F1/56GK204065894SQ201420386273
【公開日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2014年7月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月14日
【發(fā)明者】張君志, 賈相英 申請(qǐng)人:深圳市科創(chuàng)達(dá)微電子有限公司