带隙基准电压源的调整电路、方法及带隙基准电压源与流程

1.本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种带隙基准电压源的调整电路、一种带隙基准电压源和一种带隙基准电压源的调整方法。


背景技术：

2.相关技术中，带隙基准是将具有负温度系数的电压与具有正温度系数的电压相加从而去除温度的影响以得到与温度无关的电压源，以便为电路提供稳定的地参考；由于器件间的失配导致输出电压源偏离设计值，所以需要对带隙基准电压源进行调整，现有结构如图2所示，通过调整r3或者r2的电阻值以实现带隙基准电压源的调整，但是该方式并不能明显改善放大器的失调电压，且影响带隙基准的温漂系数，从而导致带隙基准输出电压的精度和稳定性差。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种带隙基准电压源的调整电路，通过在差分放大器的正输入端和负输入端设置第一电压调整单元和第二电压调整单元以便对放大器的失调电压进行调整从而减小失调电压，以提高带隙基准输出电压的精度和稳定性。
4.为达到上述目的，本发明实施例提出的一种带隙基准电压源的调整电路，所述带隙基准电压源包括差分放大器，所述差分放大器用于对与绝对温度成比例电流源产生的第一电压和与绝对温度互补电流源产生的第二电压进行差分放大，以控制所述带隙基准电压源输出带隙基准电压，所述调整电路包括：第一电压调整单元和第二电压调整单元，所述第一电压调整单元对应所述差分放大器的正输入端设置，所述第二电压调整单元对应所述差分放大器的负输入端设置，所述第一电压调整单元通过对流入所述差分放大器的正输入端的电流进行抽取控制以调整所述第一电压，所述第二电压调整单元通过对流入所述差分放大器的负输入端的电流进行抽取控制以调整所述第二电压，以便对所述放大器的失调电压进行调整。
5.根据本发明实施例提出的带隙基准电压源的调整电路，其中，带隙基准电压源包括差分放大器，差分放大器用于对与绝对温度成比例电流源产生的第一电压和与绝对温度互补电流源产生的第二电压进行差分放大，以控制带隙基准电压源输出带隙基准电压，调整电路包括：第一电压调整单元和第二电压调整单元，第一电压调整单元对应差分放大器的正输入端设置，第二电压调整单元对应差分放大器的负输入端设置，第一电压调整单元通过对流入差分放大器的正输入端的电流进行抽取控制以调整第一电压，第二电压调整单元通过对流入差分放大器的负输入端的电流进行抽取控制以调整第二电压，以便对放大器的失调电压进行调整；由此，能够明显减小失调电压，且基本不会影响带隙基准的温漂系数，从而提高带隙基准输出电压的精度和稳定性。
6.另外，根据本发明实施例上述提出的带隙基准电压源的调整电路还可以具有如下
附加的技术特征：
7.可选地，所述第一电压调整单元包括至少一个第一电流镜支路，所述第二电压调整单元包括至少一个第二电流镜支路。
8.可选地，所述第一电流镜支路为多个时，多个所述第一电流镜支路并联连接。
9.可选地，所述第二电流镜支路为多个时，多个所述第二电流镜支路并联连接。
10.进一步地，所述差分放大器包括第一负载管、第二负载管、第一差分管、第二差分管和电流源，所述第一负载管的第一端与所述第二负载管的第一端相连后连接到预设电源，所述第一负载管的控制端与所述第二负载管的控制端相连后连接到第一偏置电压，所述第一负载管的第二端与所述第一差分管的第一端相连且具有第一节点，所述第一负载管的控制端用于接收所述第一电压，所述第二负载管的第二端与所述第二差分管的第一端相连且具有第二节点，所述第二负载管的控制端用于接收所述第二电压，所述第一差分管的第二端与所述第二差分管的第二端相连后连接到所述电流源，所述第一差分管的第二端与所述第二差分管的第二端之间的第三节点作为参考电压端，其中，所述第一电压调整单元与所述第一节点相连，所述第一电压调整单元通过电流镜像抽取流过所述第一差分管的电流，以调整所述第一电压与所述参考电压端电压的差值；所述第二电压调整单元与所述第二节点相连，所述第二电压调整单元通过电流镜像抽取流过所述第二差分管的电流，以调整所述第二电压与所述参考电压端电压的差值。
11.进一步地，在所述第一电压大于所述第二电压时，所述第一电压调整单元通过抽取流过所述第一差分管的电流，以减小所述第一电压与所述参考电压端电压的差值；在所述第一电压小于所述第二电压时，所述第二电压调整单元通过抽取流过所述第二差分管的电流，以减小所述第二电压与所述参考电压端电压的差值。
12.为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种带隙基准电压源2000，包括如上述的带隙基准电压源的调整电路1000。
13.根据本发明实施例的带隙基准电压源，通过带隙基准电压源的调整电路能够明显减小失调电压，且基本不会影响带隙基准的温漂系数，从而提高带隙基准输出电压的精度和稳定性。
14.为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种带隙基准电压源的调整方法，所述带隙基准电压源包括差分放大器，所述差分放大器用于对与绝对温度成比例电流源产生的第一电压和与绝对温度互补电流源产生的第二电压进行差分放大，以控制所述带隙基准电压源输出带隙基准电压，所述方法包括：确定所述第一电压与所述第二电压之间的大小关系；根据所述第一电压与所述第二电压之间的大小关系，对流入所述差分放大器的正输入端的电流进行抽取控制或者对流入所述差分放大器的负输入端的电流进行抽取控制，以便通过调整所述差分放大器的失调电压调节所述带隙基准电压源输出的带隙基准电压。
15.根据本发明实施例的带隙基准电压源的调整方法，通过确定第一电压与第二电压之间的大小关系；根据第一电压与第二电压之间的大小关系，对流入差分放大器的正输入端的电流进行抽取控制或者对流入差分放大器的负输入端的电流进行抽取控制，以便通过调整差分放大器的失调电压调节带隙基准电压源输出的带隙基准电压；由此，能够明显减小失调电压，且基本不会影响带隙基准的温漂系数，从而提高带隙基准输出电压的精度和
稳定性。
16.另外，根据本发明实施例上述提出的带隙基准电压源的调整方法还可以具有如下附加的技术特征：
17.可选地，所述差分放大器包括第一负载管、第二负载管、第一差分管、第二差分管和电流源，所述第一负载管的第一端与所述第二负载管的第一端相连后连接到预设电源，所述第一负载管的控制端与所述第二负载管的控制端相连后连接到第一偏置电压，所述第一负载管的第二端与所述第一差分管的第一端相连且具有第一节点，所述第一负载管的控制端用于接收所述第一电压，所述第二负载管的第二端与所述第二差分管的第一端相连且具有第二节点，所述第二负载管的控制端用于接收所述第二电压，所述第一差分管的第二端与所述第二差分管的第二端相连后连接到所述电流源，所述第一差分管的第二端与所述第二差分管的第二端之间的第三节点作为参考电压端，其中，通过电流镜像抽取流过所述第一差分管的电流，以调整所述第一电压与所述参考电压端电压的差值，或者通过电流镜像抽取流过所述第二差分管的电流，以调整所述第二电压与所述参考电压端电压的差值。
18.可选地，在所述第一电压大于所述第二电压时，通过抽取流过所述第一差分管的电流，以减小所述第一电压与所述参考电压端电压的差值；在所述第一电压小于所述第二电压时，通过抽取流过所述第二差分管的电流，以减小所述第二电压与所述参考电压端电压的差值。
附图说明
19.图1为现有带隙基准电路的电路原理图；
20.图2为根据本发明一个实施例的带隙基准电压源的调整电路的电路方框示意图；
21.图3为根据本发明一个实施例的带隙基准电压源的方框示意图；
22.图4为根据本发明一个实施例的带隙基准电压源的调整方法的流程示意图。
具体实施方式
23.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
24.相关技术中，如图1所示，通过调整结构中的r3或者r2的电阻值实现带隙基准电压源的调整；但是，由于带隙基准输出为：其中v
be1
为pnp晶体管基极-发射极电压，n为q1：q0，v
os
为放大器的失调电压，通过该公式可知通过调整r3或者r2的电阻值并不能明显改善v
os
，且明显影响带隙基准的温漂系数，从而导致带隙基准输出电压的精度和稳定性差。为此，本发明提出了一种带隙基准电压源的调整电路，其中，带隙基准电压源包括差分放大器，差分放大器用于对与绝对温度成比例电流源产生的第一电压和与绝对温度互补电流源产生的第二电压进行差分放大，以控制带隙基准电压源输出带隙基准电压，调整电路包括：第一电压调整单元和第二电压调整单元，第一电压调整单元对应差分放大器的正输入端设置，第二电压调整单元对应差分放大器的负输入端设置，第一电压调整单元通过对流入差分放大器的正输入端的电流进行抽取控制以调整第一电压，
第二电压调整单元通过对流入差分放大器的负输入端的电流进行抽取控制以调整第二电压，以便对放大器的失调电压进行调整；由此，能够明显减小失调电压，且基本不会影响带隙基准的温漂系数，从而提高带隙基准输出电压的精度和稳定性。
25.为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
26.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
27.下面就参照附图来描述本发明实施例的带隙基准电压源的调整电路。
28.参考图1-2所示，本发明实施例提出的带隙基准电压源的调整电路中，带隙基准电压源包括差分放大器op，差分放大器op用于对与绝对温度成比例电流源产生的第一电压和与绝对温度互补电流源产生的第二电压进行差分放大，以控制带隙基准电压源输出带隙基准电压v
ref
。
29.其中，调整电路包括：第一电压调整单元和第二电压调整单元；第一电压调整单元对应差分放大器op的正输入端设置，第二电压调整单元对应差分放大器op的负输入端设置，第一电压调整单元通过对流入差分放大器的正输入端的电流进行抽取控制以调整第一电压，第二电压调整单元通过对流入差分放大器op的负输入端的电流进行抽取控制以调整第二电压，以便对放大器的失调电压进行调整。
30.也就是说，第一电压调整单元对应差分放大器op的正输入端设置，以对流入差分放大器op的正输入端的电流进行抽取控制以调整与绝对温度成比例电流源产生的第一电压；第二电压调整单元对应差分放大器op的负输入端设置，以对流入差分放大器op的负输入端的电流进行抽取控制以调整与绝对温度互补电流源产生的第二电压，进而对放大器的失调电压进行调整，之后再通过差分放大器op对第一电压和第二电压进行差分放大，从而控制带隙基准电压源输出带隙基准电压v
ref
。
31.作为一个实施例，第一电压调整单元包括至少一个第一电流镜支路，第二电压调整单元包括至少一个第二电流镜支路。
32.作为一个实施例，第一电流镜支路为多个时，多个第一电流镜支路并联连接。
33.作为一个实施例，第二电流镜支路为多个时，多个第二电流镜支路并联连接。
34.也就是说，第一电压调整单元和第二电压调整单元为相同的电流源阵列，通过在差分对路径上插入相同的电流源阵列抽取对应的电流，从而调整对应的第一电压和第二电压。
35.作为一个实施例，差分放大器包括第一负载管、第二负载管、第一差分管、第二差分管和电流源，第一负载管的第一端与第二负载管的第一端相连后连接到预设电源vcc，第一负载管的控制端与第二负载管的控制端相连后连接到第一偏置电压，第一负载管的第二端与第一差分管的第一端相连且具有第一节点a，第一负载管的控制端用于接收第一电压，第二负载管的第二端与第二差分管的第一端相连且具有第二节点b，第二负载管的控制端用于接收第二电压，第一差分管的第二端与第二差分管的第二端相连后连接到电流源，第一差分管的第二端与第二差分管的第二端之间的第三节点c作为参考电压端，其中，
36.第一电压调整单元与第一节点a相连，第一电压调整单元通过电流镜像抽取流过第一差分管的电流，以调整第一电压与参考电压端电压的差值；
37.第二电压调整单元与第二节点b相连，第二电压调整单元通过电流镜像抽取流过第二差分管的电流，以调整第二电压与参考电压端电压的差值。
38.也就是说，通过在差分对路径上插入相同的电流源阵列抽取对应的电流，从而控制opn或者opp与第三节点c的参考电压端电压的差值，进而控制调整差分放大器op的失调电压v
os
。
39.作为一个具体实施例，在第一电压大于第二电压时，第一电压调整单元通过抽取流过第一差分管的电流，以减小第一电压与参考电压端电压的差值；在第一电压小于第二电压时，第二电压调整单元通过抽取流过第二差分管的电流，以减小第二电压与参考电压端电压的差值。
40.也就是说，当opp大于opn时，此时可以通过控制第一电压调整单元抽取流过第一差分管的电流，从而减小流过第一差分管的电流，减小opp与第三节点c的参考电压端电压的差值，进而减小opp使其趋近于opn，减小差分放大器op的失调电压v
os
；当opp小于opn时，此时可以通过控制第二电压调整单元抽取流过第二差分管的电流，从而减小流过第二差分管的电流，减小opn与第三节点c的参考电压端电压的差值，进而减小opn使其趋近于opp，减小差分放大器op的失调电压v
os
。从而在基本不影响带隙基准的温漂系数的情况下改善失调电压v
os
，进而提高带隙基准输出电压的精度和稳定性。
41.综上所述，根据本发明实施例提出的带隙基准电压源的调整电路，其中，带隙基准电压源包括差分放大器，差分放大器用于对与绝对温度成比例电流源产生的第一电压和与绝对温度互补电流源产生的第二电压进行差分放大，以控制带隙基准电压源输出带隙基准电压，调整电路包括：第一电压调整单元和第二电压调整单元，第一电压调整单元对应差分放大器的正输入端设置，第二电压调整单元对应差分放大器的负输入端设置，第一电压调整单元通过对流入差分放大器的正输入端的电流进行抽取控制以调整第一电压，第二电压调整单元通过对流入差分放大器的负输入端的电流进行抽取控制以调整第二电压，以便对放大器的失调电压进行调整；由此，能够明显减小失调电压，且基本不会影响带隙基准的温漂系数，从而提高带隙基准输出电压的精度和稳定性。
42.另外，如图3所示，本发明的实施例还提出了一种带隙基准电压源，包括如上述的带隙基准电压源的调整电路。
43.根据本发明实施例的带隙基准电压源，通过带隙基准电压源的调整电路能够明显减小失调电压，且基本不会影响带隙基准的温漂系数，从而提高带隙基准输出电压的精度和稳定性。
44.另外，如图4所示，本发明的实施例还提出了一种带隙基准电压源的调整方法，其中带隙基准电压源包括差分放大器，差分放大器用于对与绝对温度成比例电流源产生的第一电压和与绝对温度互补电流源产生的第二电压进行差分放大，以控制带隙基准电压源输出带隙基准电压；该方法包括以下步骤：
45.步骤101，确定第一电压与第二电压之间的大小关系；
46.步骤102，根据第一电压与第二电压之间的大小关系，对流入差分放大器的正输入端的电流进行抽取控制或者对流入差分放大器的负输入端的电流进行抽取控制，以便通过
调整差分放大器的失调电压调节带隙基准电压源输出的带隙基准电压。
47.作为一个实施例，差分放大器包括第一负载管、第二负载管、第一差分管、第二差分管和电流源，第一负载管的第一端与第二负载管的第一端相连后连接到预设电源，第一负载管的控制端与第二负载管的控制端相连后连接到第一偏置电压，第一负载管的第二端与第一差分管的第一端相连且具有第一节点，第一负载管的控制端用于接收第一电压，第二负载管的第二端与第二差分管的第一端相连且具有第二节点，第二负载管的控制端用于接收第二电压，第一差分管的第二端与第二差分管的第二端相连后连接到电流源，第一差分管的第二端与第二差分管的第二端之间的第三节点作为参考电压端，其中，通过电流镜像抽取流过第一差分管的电流，以调整第一电压与参考电压端电压的差值，或者通过电流镜像抽取流过第二差分管的电流，以调整第二电压与参考电压端电压的差值。
48.作为一个实施例，在第一电压大于第二电压时，通过抽取流过第一差分管的电流，以减小第一电压与参考电压端电压的差值；在第一电压小于第二电压时，通过抽取流过第二差分管的电流，以减小第二电压与参考电压端电压的差值。
49.需要说明的是，前述对于带隙基准电压源的调整电路的举例说明同样适用于本实施例的带隙基准电压源的调整方法，此处不再赘述。
50.综上所述，根据本发明实施例的带隙基准电压源的调整方法，通过确定第一电压与第二电压之间的大小关系；根据第一电压与第二电压之间的大小关系，对流入差分放大器的正输入端的电流进行抽取控制或者对流入差分放大器的负输入端的电流进行抽取控制，以便通过调整差分放大器的失调电压调节带隙基准电压源输出的带隙基准电压；由此，能够明显减小失调电压，且基本不会影响带隙基准的温漂系数，从而提高带隙基准输出电压的精度和稳定性。
51.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
52.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
53.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
54.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在
第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
55.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
56.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。