一種高精度帶隙基準電壓源芯片的修調電路制造技術

一種高精度帶隙基準電壓源芯片的修調電路，包括帶隙基準電壓源電路，所述帶隙基準電壓源電路包括第一三極管ＰＮＰ１、第二三極管ＰＮＰ２、第一電阻Ｒ１、第二電阻Ｒ２－１－１、第三電阻Ｒ２－１－２、第四電阻Ｒ２－２、第一ＣＭＯＳ放大器（１）和第一多選一開關（２）。本實用新型專利技術修調誤差小；能夠使電路的低溫漂特性在全溫度范圍得到了保證；初始精度和溫漂特性的修調相互獨立，互不影響，電路的輸出電壓不受工藝影響，實現方便，更好的保證了電路修調的精度和可靠性。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及數據采集
，尤其涉及一種高精度帶隙基準電壓源芯片的 修調電路。
技術介紹
在數據采集系統中，需要電壓基準芯片為系統提供基準參考，作為數據采集系統 的重要組成部分，電壓基準芯片的精度幾乎決定了系統的精度。因此發展出了很多技術用 于提高電壓基準芯片的精度。在集成電路中，通常采用帶隙電壓基準電路實現電壓基準，基于這一原理的具體 電路結構有很多種。如圖1，是典型的CMOS工藝帶隙基準電路，其溫度-輸出電壓曲線如圖 2所示。在要求更好的溫度特性時，可以通過采用高階補償電路來實現更低的溫度漂移，補 償后其溫度-輸出電壓曲線如圖3所示。但是，實際制造過程中，工藝參數偏差和電路失配等非理想因素是無法避免的，這 些非理想因素會對帶隙基準的輸出電壓和溫度特性造成很大的影響，使其偏離設計值。因此，對于實際的帶隙基準電路，需要有完善可行的修調方案來保證基準的高精 度和低溫度漂移特性。現有技術通常采用電壓修調電路，即在常溫下，通過改變圖1中電阻Rl或R2的阻 值，將基準電壓源輸出電壓調整到工藝所對應的“Magic Point” (即在所采用的工藝條件 下，溫度漂移最低的電壓點)，實現較高的輸出電壓精度和較低的溫度漂移。這種修調方法 的問題是，依賴于帶隙基準本身的特性。即在對于某一固定工藝，帶隙基準存在一個特定的 輸出電壓(約1.25V，不同工藝所有不同)對應于最低的溫度漂移，即當把帶隙基準的輸出 電壓修調到這一電壓值時，就能得到最小的溫度漂移。但這種修調其實只能保證特定溫度 點(通常是修調時所處的溫度點)的輸出電壓精度，無法保證更好的溫度特性，即無法保證 在不同溫度下的輸出電壓精度。為此，急需專利技術一種新型的高精度帶隙基準電壓源芯片的修調電路。
技術實現思路
為了實現上述專利技術目的，本技術采用的技術方案如下一種高精度帶隙基準電壓源芯片的修調電路，包括帶隙基準電壓源電路，所述帶 隙基準電壓源電路包括第一三極管PNPl、第二三極管PNP2、第一電阻Rl、第二電阻R2-1-1、 第三電阻R2-1-2、第四電阻R2-2、第一CMOS放大器(1)和第一多選一開關O)；所述第一多 選一開關( 包括第一分壓端(3)、第二分壓端G)、電壓輸出端( 和串聯電阻列(6)，所 述第一分壓端(3)、所述第二分壓端(4)分別連接在所述串聯電阻列(6)的兩端，所述第一 分壓端(3)、所述第二分壓端⑷分別通過開關與所述電壓輸出端(5)相連，所述串聯電阻 列(6)兩兩電阻之間均通過開關與所述電壓輸出端( 相連；所述第一 CMOS放大器(1)包 括第一差分輸入端(8)、第二差分輸入端(9)和放大器輸出端(10)；所述第一三極管PNPl的基極和發射極連通并接地，所述第一三極管PNPl的集電極經所述第一電阻Rl與所述第 一多選一開關(1)的第一分壓端C3)連接；所述第二三極管PNP2的基極和發射極連通并接 地，所述第二三極管PNP2的集電極串聯經過所述第三電阻R2-1-2、所述第二電阻R2-1-1后 與所述第一多選一開關( 的第二分壓端(4)連接；所述第一 CMOS放大器(1)的第二差分 輸入端(9)連接所述第三電阻R2-1-2和所述第二三極管PNP2的集電極之間的分壓點，所 述第一 CMOS放大器(1)的第一差分輸入端(8)連接所述第一多選一開關O)的電壓輸出 端(5)，所述第一 CMOS放大器(1)的放大器輸出端(10)經所述第四電阻R2-2連接第二電 阻R2-1-1和第三電阻R2-1-2之間的分壓點。還包括輸出緩沖級電路，所述輸出緩沖級電路包括第五電阻R3、第六電阻R4、第 七電阻R7、第八電阻R8、第二多選一開關(11)、第二CMOS放大器(12)和基準電壓輸出端口 (13)；所述第二多選一開關(11)包括第一分壓端(14)、第二分壓端(15)、電壓輸出端(16) 和串聯電阻列(17)，所述第一分壓端(14)、所述第二分壓端(1 分別連接在所述串聯電阻 列(17)的兩端，所述第一分壓端(14)、所述第二分壓端(1 分別通過開關與所述電壓輸 出端(16)相連，所述串聯電阻列(17)兩兩電阻之間均通過開關與所述電壓輸出端(16)相 連；所述第二 CMOS放大器(1 包括第一差分輸入端(18)、第二差分輸入端(19)和放大器 輸出端00)；所述第二多選一開關(11)的第一分壓端(14)經所述第六電阻R4接地，所述 第二多選一開關(11)的第二分壓端(1 經所述第五電阻R3連接在所述第一 CMOS放大器 (1)的放大器輸出端(10)和所述第四電阻R2-2之間；所述第二 CMOS放大器(1 的第二 差分輸入端(19)連接所述第二多選一開關(11)的電壓輸出端(16)，所述第二 CMOS放大器 (12)的放大器輸出端00)串聯經過第七電阻R7、第八電阻R8之后接地，所述第二 CMOS放 大器(1 的第一差分輸入端(18)連接在所述第七電阻R7和所述第八電阻R8之間；所述 基準電壓輸出端口(1 連接在所述第二 CMOS放大器(1 的放大器輸出端00)和所述第 七電阻R7之間。還包括修調信號存儲電路和預修調電路，所述修調信號存儲電路和所述預修調電 路共同控制所述第一多選一開關(2)和第二多選一開關(11)。本技術涉及一種帶隙基準電壓源芯片輸出電壓達到低溫度漂移和高精度的 修調方案，以及能夠實現這種修調方案的電路結構。包括溫度漂移的修調方案和初始精度 的修調方案，以及實現修調需要的修調電路、預修調電路和修調信息存儲電路等。本技術涉及能夠實現高精度和低溫度漂移的帶隙電壓基準芯片。本實用新 型的修調方案，包括溫度特性修調方式，輸出電壓初始值修調方式，通過預修調模擬修調過 程，修調信號存儲，具體修調步驟等。本技術在輸出緩沖級電路中，通過設置不同的電壓修調代碼，可改變AR3和 Δ R4的比例，從而保證在不影響芯片輸出電壓的溫漂特性的前提下，調整輸出電壓值得到 所需要的輸出電壓精度。本技術的預修調電路與修調電路相比區別僅在于，修調電路根據修調代碼存 儲電路中的修調碼來控制電路狀態；預修調電路通過外加信號控制電路狀態。即預修調電 路能夠通過外加控制信號模擬修調代碼改變時電路內部電阻比例的變化；其作用在于在不 改變存儲電路內修調代碼的情況下，模擬代碼改變對電路輸出電壓和溫度特性的影響；外 加信號通過預修調電路編碼后，控制修調電阻比例，得到滿足要求的輸出電壓所對應的修調碼。此修調碼在正式修調時被存入修調信息存儲電路。本技術的修調信號存儲電路是指用于存儲修調代碼的信息存儲電路，存入的 修調代碼能夠直接控制修調電路。在此方案中采用一次性可編程電路實現。本技術的修調流程如下1.通過預修調電路外加不同的溫度漂移修調碼，改變帶隙基準電壓源電路的狀 態，在高低溫下分別測試不同修調碼對應芯片的輸出電壓；2.比較高溫和低溫兩個條件下相同修調碼(即電路狀態相同時)時芯片的輸出電 壓，取輸出電壓差值最小的溫度漂移量對應的修調碼做該片芯片的溫度漂移修調碼；3.將在2.中得到的修調碼存入修調碼存儲電路，此時該電路溫漂特性達到最優。4.在常溫條件下，通過預修調電路向芯片輸入輸出電壓初始精度修調碼，測試不 同修調碼對應的輸出電壓，選取滿足精度要求的輸出電壓所本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高精度帶隙基準電壓源芯片的修調電路，包括帶隙基準電壓源電路，其特征在于：所述帶隙基準電壓源電路包括第一三極管ＰＮＰ１、第二三極管ＰＮＰ２、第一電阻Ｒ１、第二電阻Ｒ２－１－１、第三電阻Ｒ２－１－２、第四電阻Ｒ２－２、第一ＣＭＯＳ放大器（１）和第一多選一開關（２）；　　所述第一多選一開關（２）包括第一分壓端（３）、第二分壓端（４）、電壓輸出端（５）和串聯電阻列（６），所述第一分壓端（３）、所述第二分壓端（４）分別連接在所述串聯電阻列（６）的兩端，所述第一分壓端（３）、所述第二分壓端（４）分別通過開關與所述電壓輸出端（５）相連，所述串聯電阻列（６）兩兩電阻之間均通過開關與所述電壓輸出端（５）相連；　　所述第一ＣＭＯＳ放大器（１）包括第一差分輸入端（８）、第二差分輸入端（９）和放大器輸出端（１０）；　　所述第一三極管ＰＮＰ１的基極和發射極連通并接地，所述第一三極管ＰＮＰ１的集電極經所述第一電阻Ｒ１與所述第一多選一開關（１）的第一分壓端（３）連接；所述第二三極管ＰＮＰ２的基極和發射極連通并接地，所述第二三極管ＰＮＰ２的集電極串聯經過所述第三電阻Ｒ２－１－２、所述第二電阻Ｒ２－１－１后與所述第一多選一開關（２）的第二分壓端（４）連接；　　所述第一ＣＭＯＳ放大器（１）的第二差分輸入端（９）連接所述第三電阻Ｒ２－１－２和所述第二三極管ＰＮＰ２的集電極之間的分壓點，所述第一ＣＭＯＳ放大器（１）的第一差分輸入端（８）連接所述第一多選一開關（２）的電壓輸出端（５），所述第一ＣＭＯＳ放大器（１）的放大器輸出端（１０）經所述第四電阻Ｒ２－２連接第二電阻Ｒ２－１－１和第三電阻Ｒ２－１－２之間的分壓點。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：崔正昊，
申請(專利權)人：安肯北京微電子技術有限公司，
類型：實用新型
國別省市：11[]