适用于宽温度范围的低温度系数带隙基准源的制作方法

本发明涉及带隙基准源领域，具体涉及一种适用于宽温度范围的低温度系数带隙基准源。

背景技术：

带隙基准源一直是模拟集成电路领域的热点研究模块，近几年来国内外的研究方向主要包括以下几个方面：低温度系数、高电源抑制比、低压低功耗等。由于带隙基准源的功能是输出一个与温度无关的基准电压，因此低温度系数带隙基准源的研究更是十分必要。为了降低带隙基准源输出基准电压的温度系数，各种温度补偿技术被提出，如二阶温度补偿技术、指数曲率补偿技术、电阻比例补偿技术等。

(1)二阶温度补偿技术

一种用于模数转换器的二阶温度补偿带隙基准源电路，如图1所示。在传统的带隙基准源基础上，通过增加双极性晶体管q2、电阻r4a和r4b实现了二阶温度补偿。由于晶体管q0和q1的集电极电流具有正温度系数，所以其基极-发射极电压可以表示为

而晶体管q2的集电极电流与温度无关，因此其基极-发射极电压可以表示为

因此，流过电阻r4(r4a＝r4b)的二阶补偿电流inl可以表示为

最终，电流inl和电流i1、i2叠加乘以电阻r3得到输出基准电压。基于tsmc0.18μmcmos模型，仿真结果表明，在-25℃至+115℃的温度范围内电路的温度系数为8.62ppm/℃。

(2)指数曲率补偿技术

指数曲率补偿技术是利用双极型晶体管的电流放大倍数β与温度t的指数关系，对电压vbe的高阶温度项进行补偿，图2给出了一种采用指数曲率补偿技术的简单电路结构-。

电流i1、i2具有正温度系数，假设i1＝at，i2＝bt(a,b>0)，则输出基准电压为：

其中，β(t)为晶体管q1的电流放大倍数，其温度关系式为

因此，最终输出基准电压的表达式为

(3)电阻比例补偿技术

电阻比例补偿技术是利用不同类型电阻具有不同的温度特性，通过构造不同温度系数电阻的比例产生高阶项，从而抵消电压vbe的高阶项。该补偿技术只需在原本的电路中加入一个相反温度系数的电阻便可以实现，图3展示了该曲率补偿技术的工作原理图。

晶体管q1、q2和电阻r1产生正温度系数电流，流经电阻r2、r3转化为正温度系数电压，和晶体管q2的发射结电压叠加产生输出基准电压，表达式为

其中，电阻r1、r2、r4为多晶硅电阻，r3为p型扩散电阻。假定多晶硅电阻和p型扩散电阻的温度系数分别为-khploy、kpdiff，则系数r3/r1关于温度t的关系可以表示为：

在工作温度范围内，khploy(t-t0)<1。将公式(8)按泰勒级数在t0处展开，取前三项，可得：

由此可见，不同类型的电阻比例可以产生高阶温度项，从而起到对双极性晶体管基极-发射极电压的温度补偿作用。

传统技术存在以下技术问题：

评判带隙基准源性能好坏的指标很多，如温度系数、电源抑制比和功耗等，这些指标相互制约，无法在同一个带隙基准源电路中同时做到最好，当前对低温度系数带隙基准源的研究大多都是以牺牲其他指标为代价，同时这些带隙基准源通常只能在-40℃到125℃甚至更小的温度范围内正常工作，电路应用场景受到了很大限制。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种适用于宽温度范围的低温度系数带隙基准源。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种适用于宽温度范围的低温度系数带隙基准源，包括：启动和偏置电路、banba型带隙基准源核心电路、高阶温度补偿电路、分段温度补偿电路以及输出电路五部分；

启动和偏置电路包括nmos管nm1、nmos管nm2、nmos管nm3、nmos管nm4、nmos管nm5、nmos管nm6、nmos管nm7、nmos管nm8、pmos管pm1、pmos管pm2、pmos管pm3、pmos管pm4、pmos管pm5、pmos管pm6；nmos管nm1、nmos管nm2、nmos管nm3、nmos管nm4、nmos管nm7、nmos管nm8的源极和pmos管pm1的栅极接地；nmos管nm1的栅极、nmos管nm4的栅极和漏极、pmos管pm4的漏极连接nmos管nm5、nmos管nm6的栅极；nmos管nm1、pmos管pm1的漏极连接nmos管nm2、nmos管nm3的栅极；nmos管nm2、nmos管nm9、pmos管pm9的漏极连接pmos管pm2、pmos管pm3、pmos管pm7、pmos管pm8的栅极；nmos管nm3、nmos管nm6、pmos管pm6的漏极连接pmos管pm4、pmos管pm5、pmos管pm6、pmos管pm9、pmos管pm10、pmos管pm12的栅极；nmos管nm5的源极连接nmos管nm7的漏极；nmos管nm5、pmos管pm5的漏极连接nmos管nm7、nmos管nm8的栅极；nmos管nm6的源极连接nmos管nm8的漏极；pmos管pm1、pmos管pm2、pmos管pm3、pmos管pm6的源极接电源；pmos管pm2的漏极连接pmos管pm4的源极；pmos管pm3的漏极连接pmos管pm5的源极；

banba型带隙基准源核心电路包括nmos管nm9、nmos管nm10、pmos管pm7、pmos管pm8、pmos管pm9、pmos管pm10、电阻r1、电阻r2、电阻r3、pnp管q1、pnp管q2；电阻r2、电阻r3的一端、pnp管q1、pnp管q2的基极和集电极接地；电阻r1的一端连接pnp管q2的发射极；电阻r1的另一端连接电阻r3的另一端、nmos管nm10的源极；电阻r2的另一端连接nmos管nm9的源极、pnp管q1的发射极；nmos管nm9、nmos管nm10的栅极连接nmos管nm10、pmos管pm10的漏极；nmos管nm9、pmos管pm9的漏极连接pmos管pm7、pmos管pm8的栅极；pmos管pm9的栅极连接pmos管pm10的栅极；pmos管pm9的源极连接pmos管pm7的漏极；pmos管pm10的源极连接pmos管pm8的漏极；pmos管pm7、pmos管pm8的源极接电源；

高阶温度补偿电路包括nmos管nm11、nmos管nm12、nmos管nm13、nmos管nm14、pmos管pm13、pmos管pm14、pmos管pm15、pmos管pm16、电阻r4；电阻r4的一端和nmos管nm14的源极接地；电阻r4的另一端接nmos管nm13的源极；nmos管nm13、nmos管nm14的栅极连接nmos管nm12、pmos管pm16的漏极；nmos管nm13的漏极连接nmos管nm11的源极；nmos管nm14的漏极连接nmos管nm12的源极；nmos管nm11的栅极连接nmos管nm12的栅极；nmos管nm11、pmos管pm15的漏极连接pmos管pm13、pmos管pm14的栅极；pmos管pm15、pmos管pm16的栅极连接pmos管pm18、pmos管pm21、pmos管pm22的栅极；pmos管pm15的源极连接pmos管pm13的漏极；pmos管pm16的源极连接pmos管pm14的漏极；pmos管pm13、pmos管pm14的源极接电源；

分段温度补偿电路包括nmos管nm15、nmos管nm16、nmos管nm17、nmos管nm18、nmos管nm19、nmos管nm20、pmos管pm17、pmos管pm18、pmos管pm19、pmos管pm20、pmos管pm21、pmos管pm22、电阻r5、pnp管q3；nmos管nm17、nmos管nm18的源极、电阻r5的一端、pnp管q3的基极、集电极接地；nmos管nm17、nmos管nm18的栅极连接nmos管nm18的漏极、nmos管nm16的源极；nmos管nm17的漏极连接nmos管nm15的源极；nmos管nm15、nmos管nm16的栅极连接nmos管nm16、nmos管nm19、pmos管pm21的漏极；nmos管nm15、pmos管pm18、pmos管pm12的漏极连接电阻rl的一端；pmos管pm18的栅极连接pmos管pm21、pmos管pm22的栅极；pmos管pm18的源极连接pmos管pm17的漏极；pmos管pm17的栅极连接pmos管pm19、pmos管pm20的栅极；pmos管pm17、pmos管pm19、pmos管pm20的源极接电源；pmos管pm19的漏极连接pmos管pm21的源极；pmos管pm20的漏极连接pmos管pm22的源极；pmos管pm22、nmos管nm20的漏极连接nmos管nm19、nmos管nm20的栅极；nmos管nm19的源极连接电阻r5的另一端；nmos管nm20的源极连接pnp管q3的发射极；

输出电路包括pmos管pm11、pmos管pm12、电阻rl；电阻rl的一端接地；电阻rl的另一端连接pmos管pm12的漏极；pmos管pm12的源极连接pmos管pm11的漏极；pmos管pm11的源极接电源。

在其中一个实施例中，电阻r2和r3的阻值相同，则流过两电阻的电流相等，表示为

在其中一个实施例中，套叠电流镜pmos晶体管宽长比相等，忽略沟道长度调制效应，则三条支路的电流相等。

在其中一个实施例中，若双极性晶体管q1和q2的发射极面积比为1：n，则流过电阻r1的电流表示为

在其中一个实施例中，晶体管nm13和nm14工作在亚阈值饱和区，亚阈值饱和区漏电流表达式为

在其中一个实施例中，忽略晶体管体效应，根据公式(12)可以得出流过电阻r4的电流为

在其中一个实施例中，其中，参数n是温度t的函数，将n用泰勒级数展开，n与温度t的关系可以表示为

n(t)＝e+ft+gt²(14)。

其中，e、f都是正的常数；假设[(i14/i13)(w/l)13/(w/l)14]＝α(α>1)，将公式(14)代入公式(13)中，得到高阶温度补偿电流ih的表达式为

在其中一个实施例中，电流ic,pw是由双极性晶体管q3产生的ctat电流，电流ic,pw是通过电流镜镜像得到的ptat电流；若定义电流ip,pw等于电流ic,pw时的温度为tpw；当温度低于tpw时，ip,pw小于ic,pw，节点z的电压降低，导致晶体管nm19工作在线性区，nmos电流镜中没有电流流过；当温度高于tpw时，ip,pw大于ic,pw，节点z的电压上升，从而在nmos电流镜产生补偿电流ipw，其表达式

在其中一个实施例中，最终的输出参考电压等于总补偿电流icom乘以负载电阻rl；总补偿电流icom是电流ic，电流ip，高阶补偿电流ih和分段补偿电流ipw的线性加权总和；因此，输出参考电压可以表示为vref＝rl[k1(ic+ipd+k2ih+k3ipw]＝rl[k1(ic+ip)+k2ih+k3(ip，pw-ic，pw)](17)。

在其中一个实施例中，通过改变权重k1、k2、k3可以使电路在宽温度范围内实现低温度系数，且电压值可以通过改变电阻rl进行调节。

本发明的有益效果：

本发明所提出的带隙基准源电路实现了低温度系数，值得一提的是，本发明所提出的带隙基准源具有更宽的工作温度范围，适用于商用、民用、军用等各个领域。

附图说明

图1是本发明适用于宽温度范围的低温度系数带隙基准源中背景技术中的二阶温度补偿带隙基准源示意图。

图2是本发明适用于宽温度范围的低温度系数带隙基准源背景技术中的指数曲率补偿带隙基准源示意图。

图3是本发明适用于宽温度范围的低温度系数带隙基准源背景技术中的电阻比例补偿技术带隙基准源示意图。

图4是本发明适用于宽温度范围的低温度系数带隙基准源示意图。

图5是本发明适用于宽温度范围的低温度系数带隙基准源中的带隙基准源芯片温度系数测试曲线。

图6是本发明适用于宽温度范围的低温度系数带隙基准源中的电阻r5的电阻修调网络示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

本发明提出的低温度系数带隙基准源由启动和偏置电路、改进的banba型带隙基准源核心电路、高阶温度补偿电路、分段温度补偿电路以及输出电路五部分组成，如图4所示。

启动电路，保证带隙基准源正常启动，避免出现零电流状态；

偏置电路，为带隙基准源提供直流偏置；

改进的banba型bgr核心电路，采用传统的banba型电路结构实现一阶温度补偿，改进后的bgr核心电路不需要采用运放，从而避免了运放失调对输出基准电压精度的影响；

高阶温度补偿电路，利用cmos晶体管的亚阈值饱和电流特性补偿双极性晶体管基极-发射极电压的非线性；

分段温度补偿电路，为了扩展带隙基准源的工作温度范围，对较高温度范围内输出基准电压的温度曲线作进一步补偿；

输出电路，将bgr核心电路、高阶温度补偿电路和分段温度补偿电路产生的电流加权叠加得到输出电流，进而转换为输出基准电压；

在其中一个实施例中，还设有一个5位电阻修调网络用来减小工艺角偏差对输出基准电压的影响。

晶体管nm1～nm3、pm1组成启动电路，晶体管pm2～pm6、nm4～nm8组成宽摆幅套叠电流镜。电源上电后，晶体管pm1导通，nm2和nm3的栅极电压逐渐抬高，当晶体管nm2和nm3的栅源电压大于其阈值电压时晶体管导通，偏置电路中的pmos晶体管栅极电压被拉低，偏置电路开始工作。随后晶体管nm1的导通使晶体管nm2和nm3的栅源电压低于其阈值电压，nm2和nm3被关断，带隙基准源不再受启动电路的影响。

启动和偏置电路包括nmos管nm1、nmos管nm2、nmos管nm3、nmos管nm4、nmos管nm5、nmos管nm6、nmos管nm7、nmos管nm8、pmos管pm1、pmos管pm2、pmos管pm3、pmos管pm4、pmos管pm5、pmos管pm6。nmos管nm1、nmos管nm2、nmos管nm3、nmos管nm4、nmos管nm7、nmos管nm8的源极和pmos管pm1的栅极接地；nmos管nm1的栅极、nmos管nm4的栅极和漏极、pmos管pm4的漏极连接nmos管nm5、nmos管nm6的栅极；nmos管nm1、pmos管pm1的漏极连接nmos管nm2、nmos管nm3的栅极；nmos管nm2、nmos管nm9、pmos管pm9的漏极连接pmos管pm2、pmos管pm3、pmos管pm7、pmos管pm8的栅极；nmos管nm3、nmos管nm6、pmos管pm6的漏极连接pmos管pm4、pmos管pm5、pmos管pm6、pmos管pm9、pmos管pm10、pmos管pm12的栅极；nmos管nm5的源极连接nmos管nm7的漏极；nmos管nm5、pmos管pm5的漏极连接nmos管nm7、nmos管nm8的栅极；nmos管nm6的源极连接nmos管nm8的漏极；pmos管pm1、pmos管pm2、pmos管pm3、pmos管pm6的源极接电源；pmos管pm2的漏极连接pmos管pm4的源极；pmos管pm3的漏极连接pmos管pm5的源极。

改进的banba型带隙基准源核心电路包括nmos管nm9、nmos管nm10、pmos管pm7、pmos管pm8、pmos管pm9、pmos管pm10、电阻r1、电阻r2、电阻r3、pnp管q1、pnp管q2。电阻r2、电阻r3的一端、pnp管q1、pnp管q2的基极和集电极接地；电阻r1的一端连接pnp管q2的发射极；电阻r1的另一端连接电阻r3的另一端、nmos管nm10的源极；电阻r2的另一端连接nmos管nm9的源极、pnp管q1的发射极；nmos管nm9、nmos管nm10的栅极连接nmos管nm10、pmos管pm10的漏极；nmos管nm9、pmos管pm9的漏极连接pmos管pm7、pmos管pm8的栅极；pmos管pm9的栅极连接pmos管pm10的栅极；pmos管pm9的源极连接pmos管pm7的漏极；pmos管pm10的源极连接pmos管pm8的漏极；pmos管pm7、pmos管pm8的源极接电源。

高阶温度补偿电路包括nmos管nm11、nmos管nm12、nmos管nm13、nmos管nm14、pmos管pm13、pmos管pm14、pmos管pm15、pmos管pm16、电阻r4。电阻r4的一端和nmos管nm14的源极接地；电阻r4的另一端接nmos管nm13的源极；nmos管nm13、nmos管nm14的栅极连接nmos管nm12、pmos管pm16的漏极；nmos管nm13的漏极连接nmos管nm11的源极；nmos管nm14的漏极连接nmos管nm12的源极；nmos管nm11的栅极连接nmos管nm12的栅极；nmos管nm11、pmos管pm15的漏极连接pmos管pm13、pmos管pm14的栅极；pmos管pm15、pmos管pm16的栅极连接pmos管pm18、pmos管pm21、pmos管pm22的栅极；pmos管pm15的源极连接pmos管pm13的漏极；pmos管pm16的源极连接pmos管pm14的漏极；pmos管pm13、pmos管pm14的源极接电源。

分段温度补偿电路包括nmos管nm15、nmos管nm16、nmos管nm17、nmos管nm18、nmos管nm19、nmos管nm20、pmos管pm17、pmos管pm18、pmos管pm19、pmos管pm20、pmos管pm21、pmos管pm22、电阻r5、pnp管q3。nmos管nm17、nmos管nm18的源极、电阻r5的一端、pnp管q3的基极、集电极接地；nmos管nm17、nmos管nm18的栅极连接nmos管nm18的漏极、nmos管nm16的源极；nmos管nm17的漏极连接nmos管nm15的源极；nmos管nm15、nmos管nm16的栅极连接nmos管nm16、nmos管nm19、pmos管pm21的漏极；nmos管nm15、pmos管pm18、pmos管pm12的漏极连接电阻rl的一端；pmos管pm18的栅极连接pmos管pm21、pmos管pm22的栅极；pmos管pm18的源极连接pmos管pm17的漏极；pmos管pm17的栅极连接pmos管pm19、pmos管pm20的栅极；pmos管pm17、pmos管pm19、pmos管pm20的源极接电源；pmos管pm19的漏极连接pmos管pm21的源极；pmos管pm20的漏极连接pmos管pm22的源极；pmos管pm22、nmos管nm20的漏极连接nmos管nm19、nmos管nm20的栅极；nmos管nm19的源极连接电阻r5的另一端；nmos管nm20的源极连接pnp管q3的发射极。

输出电路包括pmos管pm11、pmos管pm12、电阻rl。电阻rl的一端接地；电阻rl的另一端连接pmos管pm12的漏极；pmos管pm12的源极连接pmos管pm11的漏极；pmos管pm11的源极接电源。

电阻r2和r3的阻值相同，则流过两电阻的电流相等，可以表示为

套叠电流镜pmos晶体管宽长比相等，忽略沟道长度调制效应，则三条支路的电流相等。若双极性晶体管q1和q2的发射极面积比为1：n，则流过电阻r1的电流可以表示为

晶体管nm13和nm14工作在亚阈值饱和区，亚阈值饱和区漏电流表达式为

忽略晶体管体效应，根据公式(12)可以得出流过电阻r4的电流为

其中，参数n是温度t的函数，将n用泰勒级数展开，n与温度t的关系可以表示为

n(t)＝e+ft+gt²(14)

其中，e、f都是正的常数。假设[(i14/i13)(w/l)13/(w/l)14]＝α(α>1)，将公式(14)代入公式(13)中，得到高阶温度补偿电流ih的表达式为

电流ic,pw是由双极性晶体管q3产生的ctat电流，电流ic,pw是通过电流镜镜像得到的ptat电流。若定义电流ip,pw等于电流ic,pw时的温度为tpw。当温度低于tpw时，ip,pw小于ic,pw，节点z的电压降低，导致晶体管nm19工作在线性区，nmos电流镜中没有电流流过。当温度高于tpw时，ip,pw大于ic,pw，节点z的电压上升，从而在nmos电流镜产生补偿电流ipw，其表达式

最终的输出参考电压等于总补偿电流icom乘以负载电阻rl。总补偿电流icom是电流ic，电流ip，高阶补偿电流ih和分段补偿电流ipw的线性加权总和。因此，输出参考电压可以表示为

vref＝rl[k1(ic+ipd+k2ih+k3ipw]＝rl[k1(ic+ip)+k2ih+k3(ip，pw-(ic，pw)](17)

通过改变权重k1、k2、k3可以使电路在宽温度范围内实现低温度系数，且电压值可以通过改变电阻rl进行调节。

下面给出本发明的有益效果验证如下：

利用cadencespectre仿真软件对本文提出的带隙基准源电路进行了前仿真、版图设计以及后仿真，最终采用tsmc180nmcmos工艺进行流片，对带隙基准源芯片的温度系数进行了测试，如图5所示。

三个样本芯片在-40℃～160℃宽温度范围内的温度系数分别为14.5ppm/℃、7.2ppm/℃、10.3ppm/℃，平均温度系数为10.6ppm/℃。本发明所提出的带隙基准源电路实现了低温度系数，值得一提的是，本发明所提出的带隙基准源具有更宽的工作温度范围，适用于商用、民用、军用等各个领域。

下面给出本发明的一个具体应用场景：

启动和偏置电路包括nmos管nm1、nmos管nm2、nmos管nm3、nmos管nm4、nmos管nm5、nmos管nm6、nmos管nm7、nmos管nm8、pmos管pm1、pmos管pm2、pmos管pm3、pmos管pm4、pmos管pm5、pmos管pm6。nmos管nm1、nmos管nm2、nmos管nm3、nmos管nm4、nmos管nm7、nmos管nm8的源极和pmos管pm1的栅极接地；nmos管nm1的栅极、nmos管nm4的栅极和漏极、pmos管pm4的漏极连接nmos管nm5、nmos管nm6的栅极；nmos管nm1、pmos管pm1的漏极连接nmos管nm2、nmos管nm3的栅极；nmos管nm2、nmos管nm9、pmos管pm9的漏极连接pmos管pm2、pmos管pm3、pmos管pm7、pmos管pm8的栅极；nmos管nm3、nmos管nm6、pmos管pm6的漏极连接pmos管pm4、pmos管pm5、pmos管pm6、pmos管pm9、pmos管pm10、pmos管pm12的栅极；nmos管nm5的源极连接nmos管nm7的漏极；nmos管nm5、pmos管pm5的漏极连接nmos管nm7、nmos管nm8的栅极；nmos管nm6的源极连接nmos管nm8的漏极；pmos管pm1、pmos管pm2、pmos管pm3、pmos管pm6的源极接电源；pmos管pm2的漏极连接pmos管pm4的源极；pmos管pm3的漏极连接pmos管pm5的源极。

改进的banba型带隙基准源核心电路包括nmos管nm9、nmos管nm10、pmos管pm7、pmos管pm8、pmos管pm9、pmos管pm10、电阻r1、电阻r2、电阻r3、pnp管q1、pnp管q2。电阻r2、电阻r3的一端、pnp管q1、pnp管q2的基极和集电极接地；电阻r1的一端连接pnp管q2的发射极；电阻r1的另一端连接电阻r3的另一端、nmos管nm10的源极；电阻r2的另一端连接nmos管nm9的源极、pnp管q1的发射极；nmos管nm9、nmos管nm10的栅极连接nmos管nm10、pmos管pm10的漏极；nmos管nm9、pmos管pm9的漏极连接pmos管pm7、pmos管pm8的栅极；pmos管pm9的栅极连接pmos管pm10的栅极；pmos管pm9的源极连接pmos管pm7的漏极；pmos管pm10的源极连接pmos管pm8的漏极；pmos管pm7、pmos管pm8的源极接电源。

高阶温度补偿电路包括nmos管nm11、nmos管nm12、nmos管nm13、nmos管nm14、pmos管pm13、pmos管pm14、pmos管pm15、pmos管pm16、电阻r4。电阻r4的一端和nmos管nm14的源极接地；电阻r4的另一端接nmos管nm13的源极；nmos管nm13、nmos管nm14的栅极连接nmos管nm12、pmos管pm16的漏极；nmos管nm13的漏极连接nmos管nm11的源极；nmos管nm14的漏极连接nmos管nm12的源极；nmos管nm11的栅极连接nmos管nm12的栅极；nmos管nm11、pmos管pm15的漏极连接pmos管pm13、pmos管pm14的栅极；pmos管pm15、pmos管pm16的栅极连接pmos管pm18、pmos管pm21、pmos管pm22的栅极；pmos管pm15的源极连接pmos管pm13的漏极；pmos管pm16的源极连接pmos管pm14的漏极；pmos管pm13、pmos管pm14的源极接电源。

分段温度补偿电路包括nmos管nm15、nmos管nm16、nmos管nm17、nmos管nm18、nmos管nm19、nmos管nm20、pmos管pm17、pmos管pm18、pmos管pm19、pmos管pm20、pmos管pm21、pmos管pm22、电阻r5、pnp管q3。nmos管nm17、nmos管nm18的源极、电阻r5的一端、pnp管q3的基极、集电极接地；nmos管nm17、nmos管nm18的栅极连接nmos管nm18的漏极、nmos管nm16的源极；nmos管nm17的漏极连接nmos管nm15的源极；nmos管nm15、nmos管nm16的栅极连接nmos管nm16、nmos管nm19、pmos管pm21的漏极；nmos管nm15、pmos管pm18、pmos管pm12的漏极连接电阻rl的一端；pmos管pm18的栅极连接pmos管pm21、pmos管pm22的栅极；pmos管pm18的源极连接pmos管pm17的漏极；pmos管pm17的栅极连接pmos管pm19、pmos管pm20的栅极；pmos管pm17、pmos管pm19、pmos管pm20的源极接电源；pmos管pm19的漏极连接pmos管pm21的源极；pmos管pm20的漏极连接pmos管pm22的源极；pmos管pm22、nmos管nm20的漏极连接nmos管nm19、nmos管nm20的栅极；nmos管nm19的源极连接电阻r5的另一端；nmos管nm20的源极连接pnp管q3的发射极。

输出电路包括pmos管pm11、pmos管pm12、电阻rl。电阻rl的一端接地；电阻rl的另一端连接pmos管pm12的漏极；pmos管pm12的源极连接pmos管pm11的漏极；pmos管pm11的源极接电源。

为了减小流片过程中工艺角变化对输出基准电压的影响，设计了一个5位电阻修调网络，如图6所示。

通过控制开关s0～s4的开闭实现对电阻r5的修调，从而使带隙基准源在较高温度范围内仍具有良好的温度特性。当开关断开时，修调电阻与电路串联，分段补偿电流ic,pw减小，因此输出基准电压减小。相反，当开关闭合时，修调电阻与电路断开，输出基准电压增大。

以上对本发明提供的适用于宽温度范围的低温度系数带隙基准源做了详细的描述，还有以下几点需要说明：

本发明的技术关键点在于高阶温度补偿电路和分段温度补偿电路。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。