一种适用于高精度低失调低噪声基准电压源的基极电流补偿电路

本发明属于微电子，具体涉及一种适用于高精度低失调低噪声基准电压源的基极电流补偿电路。

背景技术：

1、带隙基准电压源负责为电路提供与温度无关的参考电压，这种电压通过把双极晶体管的基极-发射极电压vbe和其差值δvbe加权求和实现，即：vref＝vbe+α×δvbe(1)，其中α为比例系数。在此前的研究中，有学者提出了一种基于电流模的低失调低噪声基准电压源结构，以降低基准源中误差放大器的输入失调和低频噪声对基准输出精度的影响，该基准电压源结构如图1所示。图1中带隙基准电压源的输出电压为：(2)。相比传统结构，该结构虽然在基准源的输入失调和低频噪声方面有显著改善，但是该结构存在误差。在不同工艺角下，基准源的输出电压会发生较大偏移，从而降低了输出精度。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种适用于高精度低失调低噪声基准电压源的基极电流补偿电路。

2、本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

3、本发明提供一种适用于高精度低失调低噪声基准电压源的基极电流补偿电路，包括：偏置电流复制电路、电流镜电路和基极电流复制电路；

4、所述偏置电流复制电路，用于精准复制带隙基准核心电路中引起误差的关键晶体管的偏置电流；

5、所述电流镜电路，用于1：1地镜像所述偏置电流复制电路中双极晶体管的偏置电流；

6、所述基极电流复制电路，用于生成用于补偿的基极电流，并对生成的基极电流经过成比例的复制，注入到所述带隙基准核心电路，以进行补偿。

7、与现有技术相比，本发明的有益效果：

8、本发明提供的基极电流补偿电路，有效抑制了双极晶体管的厄利效应，提升了基极电流复制精度，并且，通过向带隙基准核心电路中注入精确的基极电流，避免了双极晶体管的正向电流增益β随外界条件变化而改变所引入的非线性，从而改善了基准电压源的温度系数和不同工艺角下基准输出电压的偏移。

9、以下将结合附图及对本发明做进一步详细说明。

技术特征：

1.一种适用于高精度低失调低噪声基准电压源的基极电流补偿电路，其特征在于，包括：偏置电流复制电路、电流镜电路和基极电流复制电路；

2.根据权利要求1所述的一种适用于高精度低失调低噪声基准电压源的基极电流补偿电路，其特征在于，所述关键晶体管为所述带隙基准核心电路中的npn管q2；所述偏置电流复制电路包括：npn管q3、运算放大器op1、低阈值电压nmos管nm1；

3.根据权利要求2所述的一种适用于高精度低失调低噪声基准电压源的基极电流补偿电路，其特征在于，所述电流镜电路包括：pmos管pm5、pmos管pm6；

4.根据权利要求3所述的一种适用于高精度低失调低噪声基准电压源的基极电流补偿电路，其特征在于，所述基极电流复制电路包括：npn管q4、pmos管pm7、运算放大器op2、低阈值电压pmos管pm8和低阈值电压pmos管pm9；

5.根据权利要求2所述的一种适用于高精度低失调低噪声基准电压源的基极电流补偿电路，其特征在于，所述运算放大器op1的引入，用于使所述npn管q3的集电极电压等于所述npn管q2的集电极电压。

6.根据权利要求4所述的一种适用于高精度低失调低噪声基准电压源的基极电流补偿电路，其特征在于，所述运算放大器op2用作缓冲器，用于使所述基极电流复制电路中的电流镜不从所述双极晶体管的偏置电流中分流。

7.根据权利要求1所述的一种适用于高精度低失调低噪声基准电压源的基极电流补偿电路，其特征在于，所述带隙基准核心电路包括：npn管q1、npn管q2、两个电阻r1、电阻r2、两个电阻r3、pmos管pm1、pmos管pm2、pmos管pm3和运算放大器op；

技术总结
本发明公开了一种适用于高精度低失调低噪声基准电压源的基极电流补偿电路，有效抑制了双极晶体管的厄利效应，提升了基极电流复制精度，并且，通过向带隙基准核心电路中注入精确的基极电流，避免了带隙基准核心电路中双极晶体管的正向电流增益β随外界条件变化而改变所引入的非线性，从而改善了基准电压源的温度系数和不同工艺角下基准输出电压的偏移。

技术研发人员：廖栩锋,仵少飞,任涛,王格夫,刘帘曦
受保护的技术使用者：西安电子科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17