一种参考电压生成电路和模数转换器的制作方法

本技术实施例涉及集成电路，尤其涉及一种参考电压生成电路和模数转换器。

背景技术：

1、sigma-delta模数转换器(analog-to-digital converter，adc)是一种高精度adc，可以将模拟信号转换为数字信号的器件。sigma-deltaadc由两级开关电容积分器和比较器构成主体电路，其中，第一级是带反馈的积分器，第二级是无反馈的积分器，比较器的输出有数字滤波器处理后得到最终输出。第一级积分器的输入是基于参考电压和差分电压产生的，差分电压受到参考电压的影响，若参考电压存在偏差时，差分电压也会有偏差，且两者成线性比例关系，一般称之为增益误差。

2、在半导体的实际生产中，参考电压生成电路会引入失配电压，通常可以通过滤波器对参考电压进行处理，以降低失配电压的影响。

3、然而，现有技术方案对时序很敏感，容易引入较大的残余误差，且参考电压依然会有波纹，还是会引入误差，两者叠加导致参考电压的误差较大，使得增益误差较大。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本技术实施例提供了一种参考电压生成电路和模数转换器，能够降低参考电压的误差，从而能够降低增益误差。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种参考电压生成电路，包括：带隙基准模块和缓冲模块；

3、所述带隙基准模块的输出端电连接所述缓冲模块的正输入端，所述缓冲模块的负输入端电连接所述缓冲模块的输出端，所述带隙基准模块的控制端和所述缓冲模块的控制端电连接斩波控制信号；

4、所述带隙基准模块，用于在所述斩波控制信号为第一控制信号时生成第一电压，所述第一电压为输入差分电压和带隙基准失配电压之和；在所述斩波控制信号为第二控制信号时生成第二电压，所述第二电压为所述输入差分电压和所述带隙基准失配电压之差；

5、所述缓冲模块，用于在所述斩波控制信号为所述第一控制信号时生成第三电压，所述第三电压为参考电压与失配电压之和，所述失配电压为所述带隙基准失配电压与缓冲失配电压的线性叠加；在所述斩波控制信号为所述第二控制信号时生成第四电压，所述第四电压为所述参考电压与所述失配电压之差；

6、其中，所述斩波控制信号的每个控制周期包括两个所述第一控制信号和一个所述第二控制信号，所述第二控制信号处于两个所述第一控制信号之间，且每个所述控制周期中所述第二控制信号的时长等于两个所述第一控制信号的时长。

7、一些实施例中，所述带隙基准模块包括：功率管、第一斩波器、电阻模块和第一运放支路；

8、所述第一斩波器的第一输入端电连接所述电阻模块的第一端，所述第一斩波器的第二输入端电连接所述电阻模块的第二端，所述第一斩波器的第一输出端电连接所述第一运放支路的正输入端，所述第一斩波器的第二输出端电连接所述第一运放支路的负输入端，所述电阻模块的第三端电连接所述缓冲模块的正输入端和所述功率管的第一端，所述功率管的第二端电连接外部电压，所述电阻模块的第四端接地，所述第一运放支路的输出端电连接所述功率管的控制端，所述第一运放支路的控制端和所述第一斩波器的控制端均电连接所述斩波控制信号；

9、所述第一斩波器，用于在所述第一控制信号的作用下，叠加所述电阻模块的第一端电压与所述带隙基准失配电压；在所述第二控制信号的作用下，叠加所述电阻模块的第二端电压与所述带隙基准失配电压；

10、所述第一运放支路，用于基于所述电阻模块的第一端电压和所述电阻模块的第二端电压，生成所述输入差分电压；在所述第一控制信号的作用下生成所述第一电压，在所述第二控制信号的作用下生成所述第二电压。

11、一些实施例中，所述第一运放支路包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管和第二斩波器；

12、所述第一开关管的控制端电连接所述第一斩波器的第一输出端，所述第二开关管的控制端电连接所述第一斩波器的第二输出端，所述第一开关管的第一端和所述第二开关管的第一端均接地，所述第一开关管的第二端电连接所述第二斩波器的第一输出端，所述第二开关管的第二端电连接所述第二斩波器的第二输出端，所述第二斩波器的第一输入端电连接所述第三开关管的第一端、所述第三开关管的控制端和所述第四开关管的控制端，所述第二斩波器的第二输入端电连接所述第四开关管的第一端和所述功率管的控制端，所述第三开关管的第二端和所述第四开关管的第二端均电连接外部电压，所述第二斩波器的控制端电连接所述斩波控制信号；

13、所述第二斩波器，用于在所述第一控制信号的作用下，导通所述第一开关管的第二端和所述第三开关管的第一端，导通所述第二开关管的第二端和所述第四开关管的第一端；在所述第二控制信号的作用下，导通所述第一开关管的第二端和所述第四开关管的第一端，导通所述第二开关管的第二端和所述第三开关管的第一端。

14、一些实施例中，所述缓冲模块包括：第三斩波器和第二运放支路；

15、所述第三斩波器的第一输入端电连接所述带隙基准模块的输出端，所述第三斩波器的第二输入端电连接所述第二运放支路的输出端，所述第三斩波器的第一输出端电连接所述第二运放支路的正输入端，所述第三斩波器的第二输出端电连接所述第二运放支路的负输入端，所述第三斩波器的控制端和所述第二运放支路的控制端均电连接所述斩波控制信号；

16、所述第三斩波器，用于在所述第一控制信号的作用下，叠加所述带隙基准模块的第一输出电压和所述缓冲失配电压；在所述第二控制信号的作用下，叠加所述缓冲模块的第二输出电压和所述缓冲失配电压；

17、所述第二运放支路，用于基于所述第一输出电压和所述第二输出电压，生成所述参考电压；在所述第一控制信号的作用下生成所述第三电压，在所述第二控制信号的作用下生成所述第四电压。

18、一些实施例中，所述第二运放支路包括第五开关管、第六开关管、第七开关管、第八开关管和第四斩波器；

19、所述第五开关管的控制端电连接所述第三斩波器的第一输出端，所述第六开关管的控制端电连接所述第三斩波器的第二输出端，所述第五开关管的第一端和所述第六开关管的第一端均接地，所述第五开关管的第二端电连接所述第四斩波器的第一输出端，所述第六开关管的第二端电连接所述第四斩波器的第二输出端，所述第四斩波器的第一输入端电连接所述第七开关管的第一端、所述第七开关管的控制端和所述第八开关管的控制端，所述第四斩波器的第二输入端电连接所述第八开关管的第一端和所述第二运放支路的输出端，所述第七开关管的第二端和所述第八开关管的第二端均电连接外部电压，所述第四斩波器的控制端电连接所述斩波控制信号；

20、所述第四斩波器，用于在所述第一控制信号的作用下，导通所述第五开关管的第二端和所述第七开关管的第一端，导通所述第六开关管的第二端和所述第八开关管的第一端；在所述第二控制信号的作用下，导通所述第五开关管的第二端和所述第八开关管的第一端，导通所述第六开关管的第二端和所述第七开关管的第一端。

21、一些实施例中，所述电阻模块包括第一电阻、第二电阻和第三电阻；

22、所述第一电阻的第一端和所述第二电阻的第一端均电连接所述功率管的第一端，所述第一电阻的第二端电连接所述第一斩波器的第二输入端，所述第二电阻的第二端电连接所述第三电阻的第一端和所述第一斩波器的第一输入端，所述第三电阻的第二端接地。

23、一些实施例中，所述带隙基准模块还包括：第一三极管和第二三极管；

24、所述第一三极管的第一端电连接所述第一电阻的第二端，所述第一三极管的控制端和所述第一三极管的第二端接地；所述第二三极管的第一端电连接所述第三电阻的第二端，所述第二三极管的控制端和所述第二三极管的第二端接地。

25、第二方面，本技术实施例提供了一种模数转换器，包括：第一方面提供的任一参考电压生成电路。

26、一些实施例中，所述斩波控制信号与所述模数转换器的工作时钟同步，且所述模数转换器每个工作周期内时钟转换周期的数量n与每个所述第一控制信号对应的时钟转换周期的数量n’满足：n’＝n/n，其中，n为2的幂次方。

27、一些实施例中，模数转换器还包括：第一差分控制电路、第二差分控制电路、第一运放单元、第二运放单元和比较器；

28、所述第一差分控制电路的第一输入端电连接所述参考电压生成电路的输出端，所述第一差分控制电路的第二输入端电连接正电压、所述第一差分控制电路的第三输入端电连接负电压，所述第一差分控制电路的第四输入端电连接共模电压，所述第一差分控制电路的接地端接地，所述第一差分控制电路的输出端电连接所述第一运放单元的输入端，所述第一运放单元的输出端电连接所述第二差分控制电路的第一输入端，所述第二差分控制电路的第二输入端电连接所述共模电压，所述第二差分控制电路的输出端电连接所述第二运放单元的输入端，所述第二运放单元的输出端电连接所述比较器的输入端，所述比较器的输出端电连接所述第一差分控制电路的控制端；

29、所述第一差分控制电路，用于基于所述参考电压和所述比较器的输出信号对所述第一运放单元进行负反馈控制。

30、本技术实施例的技术方案中，参考电压生成电路包括：带隙基准模块和缓冲模块，带隙基准模块的输出端电连接缓冲模块的正输入端，缓冲模块的负输入端电连接缓冲模块的输出端，带隙基准模块的控制端和缓冲模块的控制端电连接斩波控制信号，通过带隙基准模块能够在斩波控制信号为第一控制信号时生成第一电压，且第一电压为输入差分电压和带隙基准失配电压之和；在斩波控制信号为第二控制信号时生成第二电压，且第二电压为输入差分电压和带隙基准失配电压之差；缓冲模块能够在斩波控制信号为第一控制信号时生成第三电压，且第三电压为参考电压与失配电压的线性叠加，失配电压为带隙基准失配电压与缓冲失配电压之和；在斩波控制信号为第二控制信号时生成第四电压，且第四电压为参考电压与失配电压之差；其中，斩波控制信号的每个控制周期包括两个第一控制信号和一个第二控制信号，第二控制信号处于两个第一控制信号之间，且每个控制周期中第二控制信号的时长等于两个第一控制信号的时长，如此，每个控制周期内，第四电压中的失配电压和第三电压中的失配电压可以相互抵消，使得每个控制周期内参考电压生成电路的实际平均输出电压为参考电压，能够降低参考电压中的误差，从而能够降低增益误差。

31、上述说明仅是本技术实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。