一种输出电压可调的高精度带隙基准电路的制作方法

1.本发明公开一种输出电压可调的高精度带隙基准电路，属于调节电变量或磁变量的系统的技术领域。


背景技术：

2.带隙基准电路被广泛用于模拟电路系统、数模混合电路系统，用于为系统内部其它电路模块提供精准的电压偏置。带隙基准电路输出参考电压的精度受外界温度变化、工艺参数、电源电压等因素影响，如何提高带隙基准电路输出的精度和电源抑制比是亟待解决的问题。
3.运放是带隙基准电路的核心器件。由于运放内部两个差分输入级的管子不匹配，运放在开环运行或者连接为跟随器时输出电压不为零。为了使运放在开环运行或者连接为跟随器时输出电压为零需在运放输入端增加一个使得输出电压为零的小电压，该小电压即为输入失调电压。受工艺水平的限制，运放内部两个差分输入级的管子不匹配是不可避免的，增加管子面积是提高管子匹配度的一种可行方式，但存在增加电路面积和成本的缺陷，且管子的匹配度在管子面积增大到一定水平时不再改善，因此需要对流片进行测试和修调。另一方面，输入失调电压存在的温漂是导致输出电压失调的一个重要因素，如何抑制输入失调电压温漂对输出精度的影响也是带隙基准电路设计过程中需要考量的一个因素。
4.现有技术为了调节带隙基准电路输出的参考电压的精度，通过修调模块与运放配合的方式调节运放系数，进而调节参考电压达到目标值，但此种参考电压调节方式需要在运放之后接入一级运放并配合buffer级进行调节，一级运放及buffer级的引入增加电路面积和功耗。
5.现有技术通过温度补偿技术克服温漂对带隙基准电路输出精度的影响，其中，在饱和线性区即可获得较好补偿效果的一阶温度补偿技术应用广泛。一阶温度补偿技术通过抽取相同温度系数电流或注入相反温度系数电流的方式克服温漂，而抽取相同温度系数电流或注入相反温度系数电流时温度特性曲线上温度系数对应的输出电压值会发生变化，温度特性曲线的变化导致测试最终产品的两点测试法需要多次调整才能确定温度补偿系数，测试代价大。
6.综上，本发明旨在提出一种具有高精度强驱动力且输出电压可调带隙基准以克服上述缺陷。


技术实现要素：

7.本发明的发明目的是针对上述背景技术的不足，提供一种输出电压可调的高精度带隙基准电路，解决现有带隙基准电路为提高输出精度并调节输出电压以增加运放等器件为代价的技术问题，通过修调模块的应用实现提高带隙基准输出精度且修调输出电压在目标值附近输出的发明目的。
8.本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：
9.一种输出电压可调的高精度带隙基准电路，包括：以运放为核心器件的kuijk带隙基准、第一修调模块、第二修调模块，第一修调模块接在运放反相输入端和输出端之间，第二修调模块接在运放输出端和带隙尾电阻之间。
10.作为一种输出电压可调的高精度带隙基准电路的进一步优化方案，第一修调模块和第二修调模块的电路结构相同，均由至少一个电阻支路并联而成，电阻支路由电阻和开关管串接而成。
11.作为一种输出电压可调的高精度带隙基准电路的再进一步优化方案，第二修调模块还包括串联电阻组成的分压支路，分压支路与至少一个电阻支路并联。
12.作为一种输出电压可调的高精度带隙基准电路的再进一步优化方案，带隙基准电路还包括一阶温度补偿电流产生模块，一阶温度补偿电流产生模块包括：第三修调模块、第四修调模块、输出模块。第三修调模块的第一输入端接入第一正温度系数电流，其第二输入端接入负温度系数电流，第三修调模块的第一输出端输出k倍负温度系数电流，第三修调模块的第二输出端输出k*n倍第一正温度系数电流，k为第三修调模块的控制码字，n为第一正温度系数电流的放大倍数。第四修调模块的输入端接第二正温度系数电流，第四修调模块输出l倍第二正温度系数电流，l为第四修调模块的控制码字。输出模块的第一输入端连接第三修调模块的第一输出端，输出模块的第二输入端与第三修调模块的第二输出端、第四修调模块的输出端相连接，在低温度系数对应的输出电压值小于高温度系数对应的输出电压值时，从注入的k倍负温度系数电流中抽取k*n倍第一正温度系数电流后再抽取l倍第二正温度系数电流得到一阶温度补偿电流，在低温度系数对应的输出电压值大于高温度系数对应的输出电压值时，从注入的k*n倍第一正温度系数电流抽取k倍负温度系数电流后再注入l倍第二正温度系数电流得到一阶温度补偿电流，输出一阶温度补偿电流至运放输入端。
13.作为一种输出电压可调的高精度带隙基准电路的再进一步优化方案，第三修调模块包括：第一电流镜、第二电流镜、第三电流镜。第一电流镜的输入端作为第三修调模块的第一输入端接入第一正温度系数电流，第一电流镜输出第一正温度系数电流。第二电流镜的输入端连接所述第一电流镜的输出端，第二电流镜的输出端作为第三修调模块的第二输出端输出k*n倍第一正温度系数电流，n的值由第二电流镜的复制比例确定。第三电流镜的输入端作为第三修调模块的第二输入端接入负温度系数电流，第三电流镜的输出端作为第三修调模块的第一输出端输出k倍负温度系数电流。
14.作为一种输出电压可调的高精度带隙基准电路的再进一步优化方案，第四修调模块为第四电流镜，第四电流镜的输入端作为第四修调模块的输入端接入第二正温度系数电流，第四电流镜的输出端作为第四修调模块的输出端输出l倍第二正温度系数电流。
15.作为一种输出电压可调的高精度带隙基准电路的再进一步优化方案，输出模块包括：第五电流镜、第六电流镜、第一传输门、第二传输门、第三传输门、第四传输门。第五电流镜的输入端连接第二传输门的一端，第五电流镜的输出端与第六电流镜的输出端连接。第一传输门的一端作为输出模块的第二输入端，在低温度系数对应的输出电压值小于高温度系数对应的输出电压值时打开，在低温度系数对应的输出电压值大于高温度系数对应的输出电压值时关闭。第六电流镜的输入端连接所述第一传输门的另一端，第六电流镜的输出端与第五电流镜的输出端连接。第二传输门的另一端作为输出模块的第一输入端，在低温度系数对应的输出电压值小于高温度系数对应的输出电压值时打开，在低温度系数对应的
输出电压值大于高温度系数对应的输出电压值时关闭。第三传输门的一端连接所述第一传输门的一端，第三传输门的另一端与第五电流镜的输出端、第六电流镜的输出端相连接，在低温度系数对应的输出电压值小于高温度系数对应的输出电压值时关闭，在低温度系数对应的输出电压值大于高温度系数对应的输出电压值时打开。第四传输门的一端连接所述第二传输门的另一端，第四传输门的另一端与第五电流镜的输出端、第六电流镜的输出端相连接，在低温度系数对应的输出电压值小于高温度系数对应的输出电压值时关闭，在低温度系数对应的输出电压值大于高温度系数对应的输出电压值时打开。
16.作为一种输出电压可调的高精度带隙基准电路的再进一步优化方案，在低温度系数对应的输出电压值小于高温度系数对应的输出电压值时，一阶温度补偿电流为：i
comp1
＝k(i
ctat-n*i
ptat1
)-l*i
ptat2
，其中，i
comp1
为一阶温度补偿电流，i
ctat
为负温度系数电流，i
ptat1
、i
ptat2
为第一、第二正温度系数电流。
17.作为一种输出电压可调的高精度带隙基准电路的再进一步优化方案，在低温度系数对应的输出电压值大于高温度系数对应的输出电压值时，一阶温度补偿电流为：i
comp1
＝k(n*i
ptat1-i
ctat
)+l*i
ptat2
。
18.作为一种输出电压可调的高精度带隙基准电路的再进一步优化方案，带隙基准电路还包括高阶温度补偿电流产生模块，高阶温度补偿电流产生模块的输出端与运放输入端连接。
19.作为一种输出电压可调的高精度带隙基准电路的再进一步优化方案，第二修调模块的各支路全部不接在运放输出端和带隙尾电阻之间时，带隙基准电路输出参考电压最小值；第二修调模块的各支路全部接在运放输出端和带隙尾电阻之间时，带隙基准电路输出参考电压最大值。
20.本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果：
21.(1)本发明所提带隙基准电路通过接在运放反相输入端和输出端之间的第一修调模块降低输入失调电压，并配合接在运放输入端的第二修调模块调节运放输出参考电压的精度，相较于调节运放系数的传统输出参考电压精度调节技术而言，本发明无需接入额外的运放和缓冲级即可简单高效地调节带隙基准输入失调电压和输出参考电压精度，减少器件和芯片面积，降低功耗。
22.(2)本发明所提带隙基准电路通过第三、第四修调模块对输出电压温漂先粗调后精调，粗调通过注入正/负温度系数电流的同时抽取负/正温度系数电流实现从补偿的温度系数电流中减去相反温度系数电流的目的，在粗调的基础上注入补偿的温度系数电流实现输出电压温漂的精确补偿，利用正负温度系数电流在温度特性曲线高温段产生的交点不随注入抽取量变化的特点，在测试阶段可通过单点调节的方式简化两点测试法，实现较好的一阶温补补偿效果，降低测试成本。
附图说明
23.图1为本发明具体实施方式所提带隙基准的电路图。
24.图2(a)、图2(b)为本发明具体实施方式所提一阶温度补偿产生电路的框图和具体电路图。
25.图3为本发明具体实施方式中一阶温度补偿后输出参考电压温度特性曲线、一阶
温度补偿后输出参考电压温度特性曲线的仿真结果。
26.图4为本发明具体实施方式中二阶温度补偿后输出参考电压温度特性曲线的仿真结果。
27.图中标号说明：q1为第一三极管，q2为第二三极管，r1～r7为第一至第七电阻，rtrim1为第一修调模块的接入电阻，m1～m27为第一至第二十七开关管。
具体实施方式
28.下面结合附图对发明的技术方案进行详细说明。如图1所示，本实施例以kuijk带隙基准电路为例，对本发明的修调方案进行示例性说明。kuijk带隙基准电路包括：运放、第一三极管q1、第二三极管q2、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5，第一电阻r1的一端与运放的反相输入端连接，第一三极管q1的集电极和基极均连接第一电阻r1的另一端，第二三极管q2的集电极和基极均连接运放的同相输入端，第一三极管q1的发射极、第二三极管q2的发射极均与第二电阻r2的一端连接，第二电阻r2的另一端与第三电阻r3的一端连接后与第二修调模块的一端相连，第二修调模块的另一端连接运放的输出端，第三电阻r3的另一端接地，第四电阻r4的一端连接运放的反相输入端，第四电阻r4的另一端连接第一修调模块的接入电阻rtrim1的一端，第五电阻r5的一端连接运放的同相输入端，第一修调模块的接入电阻rtrim1的另一端、第五电阻r5的另一端均连接运放的输出端。第一修调模块和第二修调模块的电路结构相同，均由若干电阻支路并联而成，电阻支路由开关管与电阻串联组成。第二修调模块还并接有分压支路，分压支路由第六电阻r6和第七电阻r7串联组成。
29.带隙基准电路支路电流i1由第一三极管、第二三极管之间基极发射极的电压差δv
be
在第一电阻r1上的压降确定，第四电阻r4与第一修调模块的接入电阻rtrim1串联，由运放钳位可知第四电阻r4与第五电阻r5两端压差相同。
30.若r4＝r5，那么带隙基准电路两条支路电流i1和i2相同。
31.考虑到输入失调电压v
os
，可以得到带隙基准电路输出的参考电压v
ref
：
[0032][0033][0034]
其中，v
t
为热电压，i
s1
、i
s2
为第一三极管、第二三极管pn结的反向饱和电流，v
be1
、v
be2
为第一三极管、第二三极管的基极发射极电压。
[0035]
为了降低输入失调电压误差对带隙精度的影响，可以使δv
be
项占比更大。可以通过trim1模块来调整r4+rtrim1与r5的比例，从而提高i2与i1的比例，由此降低输入失调电压误差，提高带隙电压精度。
[0036]
同时，此trim1模块也可以通过调节并联电阻支路的数量来调节第一修调模块的接入电阻r trim1，进而调节r trim1+r4的阻值，从而实现近似的一阶温度补偿，但补偿精度有限，进一步的一阶温度补偿可以通过图2所示的一阶补偿电流icomp1产生电路来实现。
[0037]
一阶补偿电流icomp1产生电路如图2(a)所示，包括：第三修调模块、第四修调模块、输出模块。
[0038]
如图2(a)、图2(b)所示，第三修调模块的输入端接入第一正温度系数电流iptat1、负温度系数电流ictat，输出k倍负温度系数电流和k*n倍第一正温度系数电流至输出模块，k为第三修调模块的控制码字，n为电流放大倍数。第三修调模块包括：第一开关管m1至第七开关管m7组成的第一电流镜、第八开关管和第九开关管组成的第二电流镜、第十开关管m10至第十六开关管m16组成的第三电流镜。第一开关管m1的栅极和漏极与第三开关管m3的栅极相连接作为第一电流镜的输入端，第一电流镜的输入端作为输出模块的第一输入端接入第一正温度系数电流iptat1，第二开关管m2的漏极、第四开关管m4的漏极、第六开关管m6的漏极相连接作为第一电流镜的输出端，第二开关管m2的栅极、第四开关管m4的栅极、第六开关管m6的栅极相连接，第二开关管m2的源极连接第三开关管m3的漏极，第四开关管m4的源极连接第五开关管m5的漏极，第六开关管m6的源极连接第七开关管m7的漏极，第五开关管m5的栅极、第七开关管m7的栅极与第三开关管m3的栅极相连接，第一开关管m1的源极、第三开关管m3的源极、第五开关管m5的源极、第七开关管m7的源极接地。第八开关管m8的栅极和发射极与第九开关管m9的栅极相连接作为第二电流镜的输入端，第二电流镜输入端与第一电流镜输出端连接，第九开关管m9的发射极作为第二电流镜的输出端，第八开关管m8的集电极与第九开关管m9的集电极相连接。第十开关管m10的栅极和漏极与第十二开关管m12的栅极相连接作为第三电流镜的输入端，第三电流镜的输入端作为输出模块的第二输入端接入负温度系数电流ictat，第十一开关管m11的漏极、第十三开关管m13的漏极、第十五开关管m15的漏极相连接作为第三电流镜的输出端，第十一开关管m11的栅极、第十三开关管m13的栅极、第十五开关管m15的栅极相连接，第十一开关管m11的源极连接第十二开关管m12的漏极，第十三开关管m13的源极连接第十四开关管m14的漏极，第十五开关管m15的源极连接第十六开关管m16的漏极，第十四开关管m14的栅极、第十六开关管m16的栅极与第十二开关管m12的栅极相连接，第十开关管m10的源极、第十二开关管m12的源极、第十四开关管m14的源极、第十六开关管m16的源极均接地。第一电流镜的输入端为第三修调模块的输入端，第三电流镜的输出端为第三修调模块的第一输出端，第二电流镜的输出端为第三修调模块的第二输出端。
[0039]
第四修调模块的输入端接入第二正温度系数电流iptat2，输出l倍第二正温度系数电流，l为第四修调模块的控制码字。第四修调模块是第二十一开关管m21至第第二十七开关管m27组成的第四电流镜。第二十一开关管m21的栅极和发射极与第二十二开关m22的栅极、第二十四开关m24的栅极、第二十六开关m26的栅极相连接作为第四电流镜的输入端，第二十三开关管m23的发射极、第二十五开关管m25的发射极、第二十七开关管m27的发射极相连接作为第四电流镜的输出端，第二十一开关管m21的集电极、第二十二开关管m22的集电极、第二十四开关管m24的集电极、第二十六开关管m26的集电极相连接，第二十二开关管m22的发射极连接第二十三开关管m23的集电极，第二十四开关管m24的发射极连接第二十五开关管m25的集电极，第二十六开关管m26的发射极连接第二十七开关管m27的集电极。第三电流镜的输出端与第四电流镜的输出端连接。
[0040]
输出模块的第一输入端与第三修调模块的第一输出端连接，输出模块的第二输入端与第四修调模块的输出端、第三修调模块的第二输出端相连接。输出模块包括：第十七开关管m17和第十八开关管m18组成的第五电流镜、第十九开关管m19和第二十开关管组成的第六电流镜、第一传输门tg1、第二传输门tg2、第三传输门tg3、第四传输门tg4。第十七开关
管m17的栅极和漏极与第十八开关管m18的栅极连接作为第五电流镜的输入端，第十八开关管m18的漏极作为第五电流镜的输出端，第十七开关管m17的源极与第十八开关管m18的源极相连接，第五电流镜的输入端与第二传输门tg2的一端连接，第二传输门tg2的另一端作为输出模块的第一输入端。第十九开关管m19的栅极和漏极与第二十开关管m20的栅极相连接作为第六电流镜的输入端，第二十开关管m20的漏极作为第六电流镜的输出端，第十九开关管m19的源极、第二十开关管m20的源极均接地，第六电流镜输出端连接第五电流镜输出端。第一传输门tg1的一端作为输出模块的第二输入端，第一传输门tg1的另一端连接第六电流镜的输入端，第三传输门tg3接在第一传输门tg1的一端与第五电流镜输出端之间，第四传输门tg4接在第二传输门tg2的另一端与第五电流镜输出端之间。在低温度系数对应的输出电压值小于高温度系数对应的输出电压值时，第一传输门tg1、第二传输门tg2打开，第三传输门tg3、第四传输门tg4关闭，输出模块从注入的k倍负温度系数电流中抽取k*n倍第一正温度系数电流后再抽取l倍第二正温度系数电流得到一阶温度补偿电流；在低温度系数对应的输出电压值大于高温度系数对应的输出电压值时，第一传输门tg1、第二传输门tg 2关闭，第三传输门tg3、第四传输门tg4打开，输出模块从注入的k*n倍第一正温度系数电流抽取k倍负温度系数电流后再注入l倍第二正温度系数电流得到一阶温度补偿电流，输出一阶温度补偿电流至第二修调模块的接入端。
[0041]
一阶补偿电流icomp1进一步补偿一阶温度包含粗调和精调两个阶段。粗调阶段可以包含两种模式，通过测试两输出电压点及其温度系数确定选择何种模式进行粗调；当低温度系数对应的输出电压值低于高温度系数对应的输出电压值时，表明此时带隙基准电路输出正温度系数电压，选择第一种粗调模式，即注入负温度系数电流ictat并抽取第一正温度系数电流iptat1；当低温度系数对应的输出电压值高于高温度系数对应的输出电压值时，表明此时带隙基准电路输出负温度系数电压，选择第二种粗调模式，即注入第一正温度系数电流iptat1并抽取负温度系数电流ictat。注入或抽取正温度系数电流iptat1，以及注入或抽取负温度系数电流ictat通过第三修调模块实现。第三修调模块由控制码字k控制，由一定比例k得到输出粗调后的一阶补偿电流。
[0042]
同时在经过第一种粗调模式调节输出参考电压后，通过第四修调模块抽取第二正温度系数电流iptat2；在经过第二种粗调模式调节输出参考电压后，通过第四修调模块注入第二正温度系数电流iptat2。
[0043]
经第一种粗调模式得到的补偿电流在经过精调得到的一阶补偿电流icomp1为：
[0044]icomp1
＝k(i
ctat-n*i
ptat1
)-l*i
ptat2
[0045]
经第二种粗调模式得到的补偿电流在经过精调得到的一阶补偿电流icomp1为：
[0046]icomp1
＝k(n*i
ptat1-i
ctat
)+l*i
ptat2
[0047]
其中，k、l由第三修调模块、第四修调模块的码字控制，n由第三修调模块中电流镜复制比例控制。在确定k之后，可以通过l的单一改变实现不同工艺角变化的调节。因此，第三修调模块、第四修调模块可以应对工艺角的变换以实现在不同电压工艺角情况下的精细一阶温度补偿。
[0048]
一阶补偿前输出参考电压温度特性曲线与一阶补偿后输出参考电压温度特性曲线的仿真结果如图3所示，虚线曲线和点划线曲线表示不同注入抽取量下获得的补偿后输出参考电压温度特性曲线，实线曲线表示补偿前输出参考电压温度特性曲线，随着第三修
调模块控制码字修调位数的增加，一阶补偿后参考电压温度特性曲线均在t0处与一阶补偿前输出参考电压温度特性曲线交汇，且交点处的电压值几乎不变。图3所示仿真表过表明上述一阶温度补偿技术在注入负/正温度系数电流的同时抽取正/负温度系数电流，使得正温度系数输出电压曲线和负温度系数输出电压曲线在高温下存在交点，且此交点随着注入抽取量的改变基本不变，因而能够大大简化流片回来的产品的修调流程，降低测试成本。
[0049]
在一阶温度补偿的基础上，通过注入高阶温度补偿电流icomp2来实现高低温度段的曲率补偿。高阶温度补偿电流可以通过包含但不限于高低温平方项指数补偿方式、分段高低温线性补偿方式产生，本技术不再赘述。
[0050]
对运放输出参考电压进行高阶温度补偿后，ppm值相对较小，采用第二修调模块可以将运放输出参考电压调整到所需电压值上，即通过控制第二修调模块等效电阻的大小向运放输入端注入不同幅值的精度补偿电流icomp3，从而对此时的输出参考电压进行抬升。通过增加第二修调模块控制码字的修调位数来控制带隙基准电路输出参考电压的抬升精度。在trim2模块全部不接入的情况下输出参考电压最低值为v1，输出参考电压最低值v1由r6和r7的总阻值决定；在trim2模块全部接入的情况下，由于并联阻值最小且各支路电流最大，所以此时输出参考电压为最大值v2，由此可以得到输出参考电压的调节范围v1～v2。通过第二修调模块中并联的低温度系数电阻向运放输入端注入额外电流进而实现在保持ppm值几乎不变情形下提升输出参考电压精度且目的。
[0051]
对经二阶温度补偿的输出参考电压进行仿真，可以得到图4所示温度特性曲线，本发明所提带隙基准电路最终输出参考电压的温度特性曲线在一个合理范围内波动，例如，在25℃下输出参考电压的期望值在1mv范围内变化，如输出参考电压的目标值为4.096v，最终可以修调输出参考电压在4.095v～4.097v范围内输出。
[0052]
以上实施方式只是对本发明的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，符合发明宗旨的任意形式的等同替换都落入本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种输出电压可调的高精度带隙基准电路，其特征在于，包括：以运放为核心器件的kuijk带隙基准、第一修调模块、第二修调模块，所述第一修调模块接在运放反相输入端和输出端之间，所述第二修调模块接在运放输出端和带隙尾电阻之间。2.根据权利要求1所述一种输出电压可调的高精度带隙基准电路，其特征在于，所述第一修调模块和第二修调模块的电路结构相同，均由至少一个电阻支路并联而成，所述电阻支路由电阻和开关管串接而成。3.根据权利要求2所述一种输出电压可调的高精度带隙基准电路，其特征在于，所述第二修调模块还包括串联电阻组成的分压支路，所述分压支路与至少一个电阻支路并联。4.根据权利要求1所述一种输出电压可调的高精度带隙基准电路，其特征在于，所述带隙基准电路还包括一阶温度补偿电流产生模块，所述一阶温度补偿电流产生模块包括：第三修调模块，其第一输入端接入第一正温度系数电流，其第二输入端接入负温度系数电流，其第一输出端输出k倍负温度系数电流，其第二输出端输出k*n倍第一正温度系数电流，k为第三修调模块的控制码字，n为第一正温度系数电流的放大倍数；第四修调模块，其输入端接第二正温度系数电流，输出l倍第二正温度系数电流，l为第四修调模块的控制码字；及，输出模块，其第一输入端连接第三修调模块的第一输出端，其第二输入端与第三修调模块的第二输出端、第四修调模块的输出端相连接，在低温度系数对应的输出电压值小于高温度系数对应的输出电压值时，从注入的k倍负温度系数电流中抽取k*n倍第一正温度系数电流后再抽取l倍第二正温度系数电流得到一阶温度补偿电流，在低温度系数对应的输出电压值大于高温度系数对应的输出电压值时，从注入的k*n倍第一正温度系数电流抽取k倍负温度系数电流后再注入l倍第二正温度系数电流得到一阶温度补偿电流，输出一阶温度补偿电流至运放输入端。5.根据权利要求4所述一种输出电压可调的高精度带隙基准电路，其特征在于，所述第三修调模块包括：第一电流镜，其输入端作为第三修调模块的第一输入端接入第一正温度系数电流，输出第一正温度系数电流；第二电流镜，其输入端连接所述第一电流镜的输出端，其输出端作为第三修调模块的第二输出端输出k*n倍第一正温度系数电流，n的值由第二电流镜的复制比例确定；及，第三电流镜，其输入端作为第三修调模块的第二输入端接入负温度系数电流，其输出端作为第三修调模块的第一输出端输出k倍负温度系数电流。6.根据权利要求5所述一种输出电压可调的高精度带隙基准电路，其特征在于，所述第四修调模块为第四电流镜，所述第四电流镜的输入端作为第四修调模块的输入端接入第二正温度系数电流，第四电流镜的输出端作为第四修调模块的输出端输出l倍第二正温度系数电流。7.根据权利要求6所述一种输出电压可调的高精度带隙基准电路，其特征在于，所述输出模块包括：第五电流镜，其输入端连接第二传输门的一端，其输出端与第六电流镜的输出端连接；第一传输门，其一端作为输出模块的第二输入端，在低温度系数对应的输出电压值小于高温度系数对应的输出电压值时打开，在低温度系数对应的输出电压值大于高温度系数
对应的输出电压值时关闭；第六电流镜，其输入端连接所述第一传输门的另一端，其输出端与第五电流镜的输出端连接；第二传输门，其另一端作为输出模块的第一输入端，在低温度系数对应的输出电压值小于高温度系数对应的输出电压值时打开，在低温度系数对应的输出电压值大于高温度系数对应的输出电压值时关闭；第三传输门，其一端连接所述第一传输门的一端，其另一端与第五电流镜的输出端、第六电流镜的输出端相连接，在低温度系数对应的输出电压值小于高温度系数对应的输出电压值时关闭，在低温度系数对应的输出电压值大于高温度系数对应的输出电压值时打开；及，第四传输门，其一端连接所述第二传输门的另一端，其另一端与第五电流镜的输出端、第六电流镜的输出端相连接，在低温度系数对应的输出电压值小于高温度系数对应的输出电压值时关闭，在低温度系数对应的输出电压值大于高温度系数对应的输出电压值时打开。8.根据权利要求7所述一种输出电压可调的高精度带隙基准电路，其特征在于，所述在低温度系数对应的输出电压值小于高温度系数对应的输出电压值时，一阶温度补偿电流为：i
comp1
＝k(i
ctat-n*i
ptat1
)-l*i
ptat2
；所述在低温度系数对应的输出电压值大于高温度系数对应的输出电压值时，一阶温度补偿电流为：i
comp1
＝k(n*i
ptat1-i
ctat
)+l*i
ptat2
；其中，i
comp1
为一阶温度补偿电流，i
ctat
为负温度系数电流，i
ptat1
、i
ptat2
为第一、第二正温度系数电流。9.根据权利要求6所述一种输出电压可调的高精度带隙基准电路，其特征在于，所述带隙基准电路还包括高阶温度补偿电流产生模块，所述高阶温度补偿电流产生模块的输出端与运放输入端连接。10.根据权利要求3所述一种输出电压可调的高精度带隙基准电路，其特征在于，所述第二修调模块的各支路全部不接在运放输出端和带隙尾电阻之间时，所述带隙基准电路输出参考电压最小值；所述第二修调模块的各支路全部接在运放输出端和带隙尾电阻之间时，所述带隙基准电路输出参考电压最大值。

技术总结
本发明公开一种输出电压可调的高精度带隙基准电路，属于调节电变量或磁变量的系统的技术领域。带隙基准电路包括：以运放为核心器件的KUIJK带隙基准、第一修调模块、第二修调模块，第一修调模块接在运放反相输入端和输出端之间，第二修调模块接在运放输出端和带隙尾电阻之间，第一修调模块用于抑制输入失调电压以实现近似一阶补偿，第二修调模块用于提升输出参考电压精度。带隙基准电路还包括对输出参考电压进行一阶温度补偿的一阶温度补偿电流产生模块，通过修调模块对输出参考电压先粗调后精调，对输出参考电压进行进一步的一阶温度补偿，在测试阶段可通过单点调节的方式简化两点测试法，实现较好的一阶温补补偿效果，降低测试成本。试成本。试成本。


技术研发人员：张明
受保护的技术使用者：江苏润石科技有限公司
技术研发日：2023.04.14
技术公布日：2023/7/25