本發(fā)明涉及集成電路設計領域，具體為一種用于凹曲線帶隙基準源的調溫曲率補償電路。

背景技術：

1、帶隙基準電壓源廣泛應用于模擬電路、數字電路和混合信號電路中，如運算放大器、線性穩(wěn)壓器、存儲器、模數轉換器等。傳統(tǒng)帶隙基準電壓源受限于雙極型晶體管的結構，其最低供電電壓需高于1.25v，且溫度漂移問題顯著。傳統(tǒng)帶隙基準電壓源在溫度特性上可能呈現凸曲線或凹曲線?，F有溫度補償技術多針對凸曲線設計，如指數曲率補償、分段非線性補償等方法。然而，對于呈現凹曲線特性的帶隙基準電壓源，這些補償技術效果有限，難以在寬溫度范圍內實現高精度補償。特別是在低溫區(qū)(-40℃至0℃)和高溫區(qū)(75℃至140℃)，凹曲線的溫度漂移問題尤為突出。

技術實現思路

1、本發(fā)明提供了一種用于凹曲線帶隙基準源的調溫曲率補償電路，能夠在寬溫度范圍內顯著降低溫度漂移。

2、為了實現本發(fā)明的目的，所采用的技術方案是：一種用于凹曲線帶隙基準源的調溫曲率補償電路，包括，

3、亞1v帶隙基準源部分、調溫曲率補償電路部分以及參考電壓輸出部分，亞1v帶隙基準源部分包括晶體管、運算放大器、電阻和三極管，用于輸出具有溫度系數的基礎參考電流iref，再與參考電壓輸出部分的輸出電阻rout相乘生成基礎參考電壓vref；

4、調溫曲率補償電路部分分為低溫區(qū)溫度補償模塊和高溫區(qū)溫度補償模塊，由增強型pmos管和增強型nmos管構成，通過不同的連接方式和寬長比的大小實現電流的鏡像、減法操作，在不同溫度范圍產生合適的低溫補償電流a3intc或高溫補償電流b3iptc；再與參考電壓輸出部分的電阻rc相乘生成低溫補償電壓vntc或高溫補償電壓vptc，減小參考電壓隨溫度的漂移，生成與溫度無關的補償參考電壓vref1。

5、作為一種用于凹曲線帶隙基準源的調溫曲率補償電路的優(yōu)選技術方案亞1v帶隙基準源部分包括運算放大器op1、運算放大器op2、pnp型三極管q1、pnp型三極管q2、電阻r1、電阻r2、增強型pmos管m1、增強型pmos管m2、增強型pmos管m3；所述增強型pmos管m1、增強型pmos管m2和增強型pmos管m3的源極均接電源vdd，所述增強型pmos管m1的柵極和運算放大器op2的輸出端相連，所述增強型pmos管m2的柵極、增強型pmos管m3的柵極和運算放大器op1的輸出端相連，所述增強型pmos管m1的漏極、運算放大器op2的同相輸入端和電阻r2的一端相連，所述增強型pmos管m2的漏極、運算放大器op1的反相輸入端、運算放大器op2的反相輸入端和pnp型三極管q1的發(fā)射極相連，所述增強型pmos管m3的漏極、運算放大器op1的同相輸入端和電阻r1的一端相連，電阻r1的另一端和pnp型三極管q2的發(fā)射極相連，電阻r2的另一端、pnp型三極管q1的基極和集電極、pnp型三極管q2的基極和集電極均接地。

6、作為一種用于凹曲線帶隙基準源的調溫曲率補償電路的優(yōu)選技術方案所述增強型pmos管m1、增強型pmos管m2和增強型pmos管m3的寬長尺寸為寬度w=2μm、長度l=2μm。

7、作為一種用于凹曲線帶隙基準源的調溫曲率補償電路的優(yōu)選技術方案調溫曲率補償電路部分的低溫區(qū)溫度補償電路包括增強型pmos管ma1、增強型nmos管ma2、增強型pmos管ma3、增強型nmos管ma4、增強型pmos管ma5、增強型pmos管ma6、增強型nmos管ma7、增強型nmos管ma8；

8、所述增強型pmos管ma1、增強型pmos管ma3、增強型pmos管ma5和增強型pmos管ma6的源極均接電源vdd，所述增強型pmos管ma1的柵極與運算放大器op2的輸出端相連，所述增強型pmos管ma3的柵極與運算放大器op1的輸出端相連，所述增強型pmos管ma1的漏極、增強型nmos管ma2的漏極和柵極、增強型nmos管ma4的柵極相連，所述增強型pmos管ma3的漏極、增強型nmos管ma4的漏極、增強型pmos管ma5的漏極和柵極、增強型pmos管ma6的柵極相連，所述增強型pmos管ma6的漏極、增強型nmos管ma7的漏極和柵極、增強型nmos管ma8的柵極相連，所述增強型nmos管ma8的漏極與參考電壓輸出部分的電阻r3和電阻rc的連接點相連，所述增強型nmos管ma2、增強型nmos管ma4、增強型nmos管ma7、增強型nmos管ma8的源極均接地。

9、作為一種用于凹曲線帶隙基準源的調溫曲率補償電路的優(yōu)選技術方案所述增強型pmos管ma1、增強型nmos管ma2、增強型pmos管ma5、增強型pmos管ma6和增強型nmos管ma7的寬長比與亞1v帶隙基準源部分的增強型pmos管m1的寬長比相同，增強型pmos管ma3的寬長比是增強型pmos管ma1的寬長比的a1倍，增強型pmos管ma4的寬長比是增強型pmos管ma1的寬長比的a2倍，增強型pmos管ma8的寬長比是增強型pmos管ma1的寬長比的a3倍。

10、作為一種用于凹曲線帶隙基準源的調溫曲率補償電路的優(yōu)選技術方案調溫曲率補償電路部分的高溫區(qū)溫度補償電路包括增強型pmos管ma9、增強型nmos管ma10、增強型pmos管ma11、增強型nmos管ma12、增強型pmos管ma13、增強型pmos管ma14、增強型nmos管ma15、增強型nmos管ma16；

11、所述增強型pmos管ma9、增強型pmos管ma11、增強型pmos管ma13和增強型pmos管ma14的源極均接電源vdd，所述增強型pmos管ma9的柵極與亞1v帶隙基準源部分的運算放大器op1的輸出端相連，所述增強型pmos管ma11的柵極與亞1v帶隙基準源部分的運算放大器op2的輸出端相連，所述增強型pmos管ma9的漏極、增強型nmos管ma10的漏極和柵極、增強型nmos管ma12的柵極相連，所述增強型pmos管ma11的漏極、增強型nmos管ma12的漏極、增強型pmos管ma13的漏極和柵極、增強型pmos管ma14的柵極相連，所述增強型pmos管ma14的漏極、增強型nmos管ma15的漏極和柵極、增強型nmos管ma16的柵極相連，所述增強型nmos管ma16的漏極與參考電壓輸出部分的電阻r3和電阻rc的連接點相連，所述增強型nmos管ma10、增強型nmos管ma12、增強型nmos管ma15、增強型nmos管ma16的源極均接地。

12、作為一種用于凹曲線帶隙基準源的調溫曲率補償電路的優(yōu)選技術方案所述增強型pmos管ma9、增強型nmos管ma10、增強型pmos管ma13、增強型pmos管ma14和增強型nmos管ma15的寬長比與亞1v帶隙基準源部分的增強型pmos管m1的寬長比相同，增強型pmos管ma11的寬長比是增強型pmos管ma1的寬長比的b1倍，增強型pmos管ma12的寬長比是增強型pmos管ma1的寬長比的b2倍，增強型pmos管ma16的寬長比是增強型pmos管ma1的寬長比的b3倍。

13、作為一種用于凹曲線帶隙基準源的調溫曲率補償電路的優(yōu)選技術方案參考電壓輸出部分包括電阻r3、電阻rc、增強型pmos管m4和增強型pmos管m5；所述增強型pmos管m4和增強型pmos管m5的源極均接電源vdd，所述增強型pmos管m4的柵極與亞1v帶隙基準源部分的運算放大器op1的輸出端相連，所述增強型pmos管m5的柵極與亞1v帶隙基準源部分的運算放大器op2的輸出端相連，所述增強型pmos管m4、增強型pmos管m5的漏極和電阻r3的一端相連，此連接點為補償參考電壓vref1輸出點；所述電阻r3的另一端與電阻rc的一端相連，電阻rc的另一端接地，電阻r3和電阻rc串聯共同構成了輸出電阻rout，基礎參考電流iref流經輸出電阻rout產生基礎參考電壓vref，同時電阻rc還用于低溫補償電壓vntc或高溫補償電壓vptc的計算，共同決定最終輸出的補償參考電壓vref1。

14、作為一種用于凹曲線帶隙基準源的調溫曲率補償電路的優(yōu)選技術方案，所述增強型pmos管m4和增強型pmos管m5的寬長比與亞1v帶隙基準源部分的增強型pmos管m1的寬長比相同。

15、本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供了一種用于凹曲線帶隙基準源的調溫曲率補償電路，采用分段線性補償方式，明確劃分低溫區(qū)間和高溫區(qū)間，在低溫區(qū)間，補償電路使相關晶體管導通，產生負溫度系數補償電流，且該電流隨溫度變化呈現特定規(guī)律，能精準補償低溫時參考電壓的變化；在高溫區(qū)間同理。這種分段且精準的補償方式，相較于凸曲線補償電路，能更好地契合凹曲線帶隙基準源在不同溫度段的需求，提升整體溫度補償效果，能更好地保障系統(tǒng)在不同溫度環(huán)境下的性能一致性，避免因參考電壓波動導致的系統(tǒng)誤差，提高整個系統(tǒng)的可靠性和精度。并且本發(fā)明的電路結構簡單，無需額外修調電阻或開關，有效的節(jié)省了芯片面積。