CN115903990A - 一种利用分段补偿技术减小温度漂移系数的带隙基准电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用分段补偿技术减小温度漂移系数的带隙基准电路，包括开启电路、一阶带隙、亚阈值正温电流和补偿电路四个部分；所述开启电路用于消除PTAT电流产生电路的简并偏置点，让其能够正常稳定工作；所述一阶带隙用于对输出电压进行一阶补偿，得到一个近零温的电压，并且产生一个斜率较大的正温电流；所述亚阈值正温电流电路用于产生的一路斜率小于一阶带隙电路产生的正温电流；所述补偿电路利用减法电路对两路正温电流进行处理，将一阶补偿后的电流分别在高温阶段和低温阶段进行抽取从而得到温度系数更低的输出电压。本发明通过两个斜率不同的正温电流来实现分段补偿。

Description

一种利用分段补偿技术减小温度漂移系数的带隙基准电路

技术领域

本发明属于带隙基准电路技术领域，具体涉及一种利用分段补偿技术减小温度漂移系数的带隙基准电路。

背景技术

带隙基准作为模拟集成电路中最重要的部分之一，能广泛应用于运算放大器、数模、模数转换器以及滤波器等多种集成电路器件中，在实际项目中应用十分广泛。高性能的模拟电路必须有高质量、高稳定性的电流和电压偏置电路来支撑，它的性能会直接影响到电路的功耗、电源抑制比、开环增益、以及温度等特性。现有的分段补偿电路往往需要两个以上运放来得到独立的正温和负温电流，占用面积大且设计难度加大，故需要进一步创新，提供新的解决方案。

现有的进行分段补偿的带隙都需要两个运放钳位来得到独立的正负温电流，会带来失调电压的影响，增加功耗和面积；不使用运放的独立的负温电流存在稳定性问题，需要进行频率补偿。

如图3所示，现有的案例利用运放OP1对A，B点进行钳位，得到正温电流：

I_PT为利用运放OP1产生的正温电流，ΔV_BE为两个三极管的基极集电极电压差。并通过VBP9进行电流镜像。

再利用运放OP2对B，C点进行钳位，得到负温电流:

V_CT为利用运放2产生的负温电流，V_BE为Q3的基极集电极电压，并通过VBP7进行电流镜像。

一阶补偿的输出电压为：

V_E＝(I_PT+I_CT)×(R₁+R₂)

V_E为一阶补偿后的电压大小；I_PT为利用运放1产生的正温电流；I_CT为利用运放2产生的负温电流。

二阶补偿部分与本发明近似，利用减法电路对独立的正温电流和负温电流进行处理，在低温段和高温段分别抽取一部分电流从而降低最终输出电压的温度漂移系数。

该方案运用了两个运放，会带来失调电压的影响，增加功耗和面积，提高电路设计的难度。并且该方案没有采取共源共栅结构，电源抑制比也低。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种利用分段补偿技术减小温度漂移系数的带隙基准电路，采用共源共栅结构来进行钳位，节省了面积和功耗，还提高了电源抑制比；通过一路工作在亚阈值区的正温电流，该电流的斜率比利用三极管形成的正温电流斜率小，利用这两路正温电流来进行分段补偿，减小带隙的温度漂移系数。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种利用分段补偿技术减小温度漂移系数的带隙基准电路，包括开启电路、一阶带隙、亚阈值正温电流和补偿电路四个部分；

所述开启电路用于消除PTAT电流产生电路的简并偏置点，让其能够正常稳定工作；

所述一阶带隙用于对输出电压进行一阶补偿，得到一个近零温的电压，并且产生第一路正温电流；

所述亚阈值正温电流电路用于产生第二路正温电流，且所述第二路正温电流的斜率小于所述第一路正温电流的斜率；

所述补偿电路利用减法电路对两路正温电流进行处理，将一阶补偿后的电流分别在高温阶段和低温阶段进行抽取从而得到温度系数更低的输出电压。

所述开启电路包括MOS管M1至M8，其中，M1至M4的栅极连接在一起并且与M4的漏级相连；M1源极连接电源，漏级连接M2的源极，M2的漏级连接M3的源极，M3的漏级连接M4的源极，M4的漏级连接M1，M2，M3，M4，M6的栅极，M5的漏级；M5的栅极连接带隙输出电压V_ref，源极接地；M6的源极接地，漏级连接M7的栅极和漏级；M7的源极连接电源，栅极连接M7的漏级，M6的漏级，M8的栅极；M8栅极连接M7的栅极，源极连接电源，漏级连接M19的栅极电压VBN3。

所述开启电路在电源电压的上电过程中，M1-M4和M6构成的偏置电路给M8管栅极供电，上电初，M8管导通，VBN3点电位得以抬高，使PTAT电流产生电路摆脱简并偏置点，开始正常工作，当PTAT电流产生电路输出正常，能得到一个近零温的电压Vref给M5管提供栅压，使M5开始导通，M6管栅压逐步降低直至关断，同时，M7 M8管子的栅压逐步上升至管子关断，结束上电过程。

所述一阶带隙包括MOS管M14-M21，电阻R4-R6，三极管Q1和Q2构成的正温电路，其中，M14，M15，M59栅极相连，且连接到M16的漏级电压，将这点电压命名为VBP9，且这三个MOS的源极均连接电源；M16，M17，M60的栅极连接到一起且均连接到M18的漏级电压，将这点电压命名为VBP10；M14的漏级连接M16的源极，M16的漏级连接R4和M14的栅极电压VBP9；M15的漏级连接M17的源极，M17的漏极连接R5和M19的栅极电压VBN3；R4连接在VBP9和VBP10之间，R5连接在VBN3和VBN4之间；M18的漏级连接VBP10，栅极连接VBN3，源极连接M20的漏级，M20的栅极间接VBN4，源极连接R6，M19的漏级连接VBN4，栅极连接VBN3，源极连接M21的漏级，M21的栅极连接VBN4，漏级连接三极管Q2的射极，R6的另一端连接三极管Q1的射极，Q1和Q2的基极相连并接地，Q1和Q2的集电极也均接地，M59源极接电源，栅极接VBP9，漏级接M60的源，M60的栅极接VBO10，漏级接V_ref，R3一端接V_ref，另一端接R8，R8的另一端接三极管Q3的发射极，Q3的基极和集电极相连并接地。

所述MOS管M14到M17为一组共源共栅电流镜，确保两支路电流相同，M18到M21为另一组共源共栅电流镜，由于两支路电流相同，因此M20和M21的VGS相同，由于两个管子栅极相连，因此源极电压也相同，取代运放虚短的功能，使M20、M21的源极电压相同，正温电流公式为：

I_PT1为一阶带隙产生的正温电流，ΔV_BE为两个三极管的基极集电极电压差，R₆为该支路上电阻的大小；

电流具有正温系数，而电阻选用了温漂系数很小的RPPLOYU电阻(可忽略温漂)，因此，电阻上的电压也具有正温度系数，而三极管的基极发射极电压具有负温度系数，将两个电压相加可以得到一个近零温漂的电压，该一阶补偿电压的公式为：

V_E＝I_PT1(R₃+R₈)+V_BE3

V_E为一阶补偿后的电压大小；I_PT1为一阶带隙产生的正温电流；R₃和R₈为输出支路上的两个电阻阻值；V_BE3为Q3三极管的基极集电极电压。

所述亚阈值正温电流包括MOS管M22至M27和电阻R7，构成一路正温电流，其中，M22和M23的栅极相互连接到VBP7，且两管子的源极均接电源，M22管的漏级连接到VBP7和M24的源极；M23的漏级连接到M25的源极，M24和M25的栅极相互连接到VBP8，M24的漏级连接到VBP8和M26的漏级，M25的漏级连接到M27的栅极和源极，M26和M27的栅极相连，M265的源极，连接到R7上，R7的另一端接地，M27的栅极和漏级相连，源极接地。

所述正温电流大小为：

I_PT2为亚阈值正温电流产生的电流；ΔV_GS为M26和M27两个mos管的栅源电压差；R₇为该支路电阻的阻值；

M26和M27工作在亚阈值区，工作在亚阈值区mos的栅源电压差公式如下：

ΔV_GS为工作在亚阈值区mos的栅源电压差；V_th1和V_th2分别为两个mos管的阈值电压；n为亚阈值斜率修正因子；

为热电压，具有正温度系数；

和

为两个mos管的宽敞比；

通过上述公式得出，ΔV_GS具有正温度特性，因此该电流也具有正温度特性，且温度系数小于三极管的正温度特性。

所述补偿电路中，M33的栅极连接到VBP9，源极连接到电源，漏级连接到M34的源极，M34的栅极连接到VBP10，漏级连接到M37的漏级和栅极，M37的栅极和M39的栅极相连接，M37的漏级连接M38的漏级和栅极，M38的栅极和M40的栅极相连接，M38的源极接地，M40的源极接地，漏级与M39的源极相连，M39的漏级与M36的漏级和M32的漏级相连，M36的栅极连接VBP8，源极连接M35的漏级，M35的栅极连接VBP7，源极接电源；M38的栅极与M31的栅极，M39、M32和M36的漏级相连接，M32的源极接电源，M31的源极接电源，漏级连接M64的漏级和栅极，M64的栅极连接M63的栅极，M64的源极接地，M63的源极接地，漏级接R8；

M41的栅极连接VBP7，源极接电源，漏级接M42的源极，M42的栅极连接VBP8，漏级连接到M45的漏级和栅极，M45的栅极和M47的栅极相连接，M45的漏级连接M46的漏级和栅极，M46的栅极和M48的栅极相连接，M46的源极接地，M48的源极接地，漏级与M47的源极相连，M47的漏级与M44的漏级和M29的漏级相连，M44的栅极连接VBP10，源极连接M43的漏级，M43的栅极连接VBP9，源极接电源；M29的栅极与M30的栅极，M44、M47和M29的漏级相连接，M29的源极接电源，M30的源极接电源，漏级连接M62的漏级和栅极，M62的栅极连接M61的栅极，M62的源极接地，M61的源极接地，漏级接R8。

亚阈值mos产生的正温电流I_PT2通过M23、M25镜像到M41、M42所在支路，产生大小位A₁I_PT2的正温电流，一阶带隙产生的正温电流I_PT1通过M15、M17镜像到M43 M44支路，产生大小为A₂I_PT1的正温电流，通过调节两个系数的大小，令A₁I_PT2>A₂I_PT1，此时电流减法电路中的M29会导通，随着温度的增大，两电流的差值在不断减小，因此M29上的电流为负温电流，若通过M30，M61，M62镜像后的电流大小为A₃I_M29，则此补偿电流的大小为：

I_{COMP_CT}＝A₃(A₁I_PT2-A₂I_PT1)

I_{COMP_CT}为低温阶段补偿电流的大小；A₃为M62管和M61管镜像电流的比例；A₁为M41管和M23管的镜像电流比例；A₂为M43管和M15管的镜像电流比例；I_PT2为亚阈值mos产生的正温电流；

I_PT1为一阶带隙产生的正温电流；

补偿电流是从R8中抽取出来的，补偿后的电压大小为：

V_ref＝I_PT1(R₃+R₈)+V_BE3-A₃R₈(A₁I_PT2-A₂I_PT1)

＝V_E-ΔV_CT

V_ref为低温补偿后的电压大小；I_PT1为一阶带隙产生的正温电流；I_PT2为亚阈值mos产生的正温电流；A₃为M62管和M61管镜像电流的比例；A₁为M41管和M23管的镜像电流比例；A₂为M43管和M15管的镜像电流比例；V_E为一阶补偿后的电压大小；ΔV_CT为低温段参与二阶补偿的电压大小。

同理，高温段通过调节电流镜的尺寸，从而调节复制电流的大小，增大一阶带隙产生的正温电流的值，使减法电路中B₁I_PT2<B₂I_PT1，此时M32会导通，随着温度的增大，两电流的差值在不断增大，因此M32上的电流为正温电流，产生的正温补偿电流大小为：

I_{COMP_PT}＝B₃(B₂I_PT1-B₁I_PT2)

I_{COMP_PT}为高温阶段补偿电流的大小；B₃为M63管和M64管镜像电流的比例；B₁为M35管和M23管的镜像电流比例；B₂为M33管和M15管的镜像电流比例。

补偿电流也是从R8中抽取出来的，补偿后的电压大小为：

V_ref＝I_PT1(R₃+R₈)+V_BE3-B₃(B₂I_PT1-B₁I_PT2)

＝V_E-ΔV_PT

V_ref为高温补偿后的电压大小；I_PT1为一阶带隙产生的正温电流；I_PT2为亚阈值mos产生的正温电流；B₃为M63管和M64管镜像电流的比例；B₁为M35管和M23管的镜像电流比例；B₂为M33管和M15管的镜像电流比例；V_E为一阶补偿后的电压大小；ΔV_CT为高温段参与二阶补偿的电压大小。

本发明的有益效果：

本发明通过两个斜率不同的正温电流(一阶带隙也提供斜率较大的正温电流，亚阈值正温电流提供斜率较小的正温电流)来实现分段补偿。

本发明中，带隙主体部分没有使用运放，简化了电路结构，面积小，制作成本低。

本发明分段补偿时，不用单独产生独立的负温电流，利用不需要运放的亚阈值正温电流和一阶带隙产生的正温来进行分段补偿，避免了运放的使用及复杂的频率补偿。

本发明利用分段补偿技术使温度漂移系数低。

本发明电流镜如M14至M17；M22至M25等均使用了共源共栅结构，提高了输出电压的电源抑制比。

附图说明

图1为本发明电路图。

图2为本发明分段补偿原理示意图。

图3为与本发明最相近的实现方案电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

具体电路图1所示，电路主要分为开启电路、一阶带隙、亚阈值正温电流和补偿电路四部分组成。

M1至M8为启动电路，其目的是消除PTAT电流产生电路的简并偏置点，让其能够正常稳定工作。在电源电压的上电过程中，M1-M4和M6构成的偏置电路给M8管栅极供电，上电初，M8管导通，VBN3点电位得以抬高，使PTAT电流产生电路摆脱简并偏置点，开始正常工作。当PTAT电流产生电路输出正常，能得到一个近零温的电压Vref给M5管提供栅压，使M5开始导通，M6管栅压逐步降低直至关断，同时，M7 M8管子的栅压逐步上升至管子关断，结束上电过程。

M14-M21，R4-R6，Q1Q2共同构成正温电路，共源共栅电流镜可以取代运放虚短的功能，使M20 M21的源极电压相同，正温电流公式为：

电流具有正温系数，而电阻选用了温漂系数很小的RPPLOYU电阻(可忽略温漂)，因此，电阻上的电压也具有正温度系数，而三极管的基极发射极电压具有负温度系数，将两个电压相加可以得到一个近零温漂的电压，该一阶补偿电压的公式为：

V_E＝I_PT1(R₃+R₈)+V_BE3

M22至M27和R7共同构成一路正温电流，该电流大小为：

M26和M27工作在亚阈值区，根据亚阈值区mos的特性可知，ΔV_GS具有正温度特性，因此该电流也具有正温度特性，且温度系数小于三极管的正温度特性。

一阶补偿曲线为凹曲线，两边的电流大于中间的电流，如果将两边的电流抽取走一部分，即可降低曲线温漂。如图2所示，低温阶段，造成温漂过大的原因是负温系数过大，引起输出电压呈负温特性。因此通过调节两路正温电流，让低温阶段系数高的电流高于高温度系数的电流，两个电流的差为负温电流，通过M61，从输出电阻中抽取一部分负温电流，实现低温部分的温度补偿。同时，高温阶段是由于正温系数过大引起温漂过大，向输入电阻中抽取一路适当大小的正温电流即可完成高温部分的温度补偿。

如图1所示，亚阈值mos产生的正温电流I_PT2通过M23 M25镜像到M41 M42所在支路，产生大小位A₁I_PT2的正温电流，带隙基准产生的正温电流I_PT1通过M15 M17镜像到M43 M44支路，产生大小为A₂I_PT1的正温电流，通过调节两个系数的大小，令A₁I_PT2>A₂I_PT1，此时电流减法电路中的M29会导通，如图2所示，随着温度的增大，两电流的差值在不断减小，因此M29上的电流为负温电流，若通过M30，M61，M62镜像后的电流大小为A₃I_M29，则此补偿电流的大小为：

I_{COMP_CT}＝A₃(A₁I_PT2-A₂I_PT1)

补偿电流是从R8中抽取出来的，补偿后的电压大小为：

V_E＝I_PT1(R₃+R₈)+V_BE3-A₃R₈(A₁I_PT2-A₂I_PT1)

＝V_ref-ΔV_CT

同理，高温段通过调节电流镜的尺寸，使减法电路中B₁I_PT2<B₂I_PT1，此时M32会导通，如图2所示，随着温度的增大，两电流的差值在不断增大，因此M32上的电流为正温电流，产生的正温补偿电流大小为：

I_{COMP_PT}＝B₃(B₂I_PT1-B₁I_PT2)

补偿电流也是从R8中抽取出来的，补偿后的电压大小为：

V_E＝I_PT1(R₃+R₈)+V_BE3-B₃(B₂I_PT1-B₁I_PT2)

＝V_ref-ΔV_PT。

Claims (9)

1.一种利用分段补偿技术减小温度漂移系数的带隙基准电路，其特征在于，包括开启电路、一阶带隙、亚阈值正温电流和补偿电路四个部分；

所述开启电路用于消除PTAT电流产生电路的简并偏置点，让其能够正常稳定工作；

所述一阶带隙用于对输出电压进行一阶补偿，得到一个近零温的电压，并且产生第一路正温电流；

所述亚阈值正温电流电路用于产生第二路正温电流，且所述第二路正温电流的斜率小于所述第一路正温电流的斜率；

所述补偿电路利用减法电路对两路正温电流进行处理，将一阶补偿后的电流分别在高温阶段和低温阶段进行抽取从而得到温度系数更低的输出电压。

2.根据权利要求1所述的一种利用分段补偿技术减小温度漂移系数的带隙基准电路，其特征在于，所述开启电路包括MOS管M1至M8，其中，M1至M4的栅极连接在一起并且与M4的漏级相连；M1源极连接电源，漏级连接M2的源极，M2的漏级连接M3的源极，M3的漏级连接M4的源极，M4的漏级连接M1，M2，M3，M4，M6的栅极，M5的漏级；M5的栅极连接带隙输出电压V_ref，源极接地；M6的源极接地，漏级连接M7的栅极和漏级；M7的源极连接电源，栅极连接M7的漏级，M6的漏级，M8的栅极；M8栅极连接M7的栅极，源极连接电源，漏级连接M19的栅极电压VBN3。

3.根据权利要求2所述的一种利用分段补偿技术减小温度漂移系数的带隙基准电路，其特征在于，所述开启电路在电源电压的上电过程中，M1-M4和M6构成的偏置电路给M8管栅极供电，上电初，M8管导通，VBN3点电位得以抬高，使PTAT电流产生电路摆脱简并偏置点，开始正常工作，当PTAT电流产生电路输出正常，能得到一个近零温的电压Vref给M5管提供栅压，使M5开始导通，M6管栅压逐步降低直至关断，同时，M7 M8管子的栅压逐步上升至管子关断，结束上电过程。

4.根据权利要求1所述的一种利用分段补偿技术减小温度漂移系数的带隙基准电路，其特征在于，所述一阶带隙包括MOS管M14-M21，电阻R4-R6，三极管Q1和Q2构成的正温电路，其中，M14，M15，M59栅极相连，且连接到M16的漏级电压，将这点电压命名为VBP9，且这三个MOS的源极均连接电源；M16，M17，M60的栅极连接到一起且均连接到M18的漏级电压，将这点电压命名为VBP10；M14的漏级连接M16的源极，M16的漏级连接R4和M14的栅极电压VBP9；M15的漏级连接M17的源极，M17的漏极连接R5和M19的栅极电压VBN3；R4连接在VBP9和VBP10之间，R5连接在VBN3和VBN4之间；M18的漏级连接VBP10，栅极连接VBN3，源极连接M20的漏级，M20的栅极间接VBN4，源极连接R6，M19的漏级连接VBN4，栅极连接VBN3，源极连接M21的漏级，M21的栅极连接VBN4，漏级连接三极管Q2的射极，R6的另一端连接三极管Q1的射极，Q1和Q2的基极相连并接地，Q1和Q2的集电极也均接地，M59源极接电源，栅极接VBP9，漏级接M60的源，M60的栅极接VBO10，漏级接V_ref，R3一端接V_ref，另一端接R8，R8的另一端接三极管Q3的发射极，Q3的基极和集电极相连并接地。

5.根据权利要求4所述的一种利用分段补偿技术减小温度漂移系数的带隙基准电路，其特征在于，所述MOS管M14到M17为一组共源共栅电流镜，确保两支路电流相同，M18到M21为另一组共源共栅电流镜，由于两支路电流相同，因此M20和M21的VGS相同，由于两个管子栅极相连，因此源极电压也相同，取代运放虚短的功能，使M20、M21的源极电压相同，正温电流公式为：

I_PT1为一阶带隙产生的正温电流，ΔV_BE为两个三极管的基极集电极电压差，R₆为该支路上电阻的大小；

电流具有正温系数，而电阻选用了温漂系数很小的RPPLOYU电阻(可忽略温漂)，因此，电阻上的电压也具有正温度系数，而三极管的基极发射极电压具有负温度系数，将两个电压相加可以得到一个近零温漂的电压，该一阶补偿电压的公式为：

V_E＝I_PT1(R₃+R₈)+V_BE3

V_E为一阶补偿后的电压大小；I_PT1为一阶带隙产生的正温电流；R₃和R₈为输出支路上的两个电阻阻值；V_BE3为Q3三极管的基极集电极电压。

6.根据权利要求1所述的一种利用分段补偿技术减小温度漂移系数的带隙基准电路，其特征在于，所述亚阈值正温电流包括MOS管M22至M27和电阻R7，构成一路正温电流，其中，M22和M23的栅极相互连接到VBP7，且两管子的源极均接电源，M22管的漏级连接到VBP7和M24的源极；M23的漏级连接到M25的源极，M24和M25的栅极相互连接到VBP8，M24的漏级连接到VBP8和M26的漏级，M25的漏级连接到M27的栅极和源极，M26和M27的栅极相连，M265的源极，连接到R7上，R7的另一端接地，M27的栅极和漏级相连，源极接地。

7.根据权利要求6所述的一种利用分段补偿技术减小温度漂移系数的带隙基准电路，其特征在于，所述正温电流大小为：

I_PT2为亚阈值正温电流产生的电流；ΔV_GS为M26和M27两个mos管的栅源电压差；R₇为该支路电阻的阻值；

M26和M27工作在亚阈值区，工作在亚阈值区mos的栅源电压差公式如下：

ΔV_GS为工作在亚阈值区mos的栅源电压差；V_th1和V_th2分别为两个mos管的阈值电压；n为亚阈值斜率修正因子；

为热电压，具有正温度系数；

和

为两个mos管的宽敞比；

通过上述公式得出，ΔV_GS具有正温度特性，因此该电流也具有正温度特性，且温度系数小于三极管的正温度特性。

8.根据权利要求7所述的一种利用分段补偿技术减小温度漂移系数的带隙基准电路，其特征在于，所述补偿电路中，M33的栅极连接到VBP9，源极连接到电源，漏级连接到M34的源极，M34的栅极连接到VBP10，漏级连接到M37的漏级和栅极，M37的栅极和M39的栅极相连接，M37的漏级连接M38的漏级和栅极，M38的栅极和M40的栅极相连接，M38的源极接地，M40的源极接地，漏级与M39的源极相连，M39的漏级与M36的漏级和M32的漏级相连，M36的栅极连接VBP8，源极连接M35的漏级，M35的栅极连接VBP7，源极接电源；M38的栅极与M31的栅极，M39、M32和M36的漏级相连接，M32的源极接电源，M31的源极接电源，漏级连接M64的漏级和栅极，M64的栅极连接M63的栅极，M64的源极接地，M63的源极接地，漏级接R8；

M41的栅极连接VBP7，源极接电源，漏级接M42的源极，M42的栅极连接VBP8，漏级连接到M45的漏级和栅极，M45的栅极和M47的栅极相连接，M45的漏级连接M46的漏级和栅极，M46的栅极和M48的栅极相连接，M46的源极接地，M48的源极接地，漏级与M47的源极相连，M47的漏级与M44的漏级和M29的漏级相连，M44的栅极连接VBP10，源极连接M43的漏级，M43的栅极连接VBP9，源极接电源；M29的栅极与M30的栅极，M44、M47和M29的漏级相连接，M29的源极接电源，M30的源极接电源，漏级连接M62的漏级和栅极，M62的栅极连接M61的栅极，M62的源极接地，M61的源极接地，漏级接R8。

9.根据权利要求7所述的一种利用分段补偿技术减小温度漂移系数的带隙基准电路，其特征在于，亚阈值mos产生的正温电流I_PT2通过M23、M25镜像到M41、M42所在支路，产生大小位A₁I_PT2的正温电流，一阶带隙产生的正温电流I_PT1通过M15、M17镜像到M43M44支路，产生大小为A₂I_PT1的正温电流，通过调节两个系数的大小，令A₁I_PT2>A₂I_PT1，此时电流减法电路中的M29会导通，随着温度的增大，两电流的差值在不断减小，因此M29上的电流为负温电流，若通过M30，M61，M62镜像后的电流大小为A₃I_M29，则此补偿电流的大小为：

I_{COMP_CT}＝A₃(A₁I_PT2-A₂I_PT1)

I_{COMP_CT}为低温阶段补偿电流的大小；A₃为M62管和M61管镜像电流的比例；A₁为M41管和M23管的镜像电流比例；A₂为M43管和M15管的镜像电流比例；I_PT2为亚阈值mos产生的正温电流；I_PT1为一阶带隙产生的正温电流；

补偿电流是从R8中抽取出来的，补偿后的电压大小为：

V_ref＝I_PT1(R₃+R₈)+V_BE3-A₃R₈(A₁I_PT2-A₂I_PT1)

＝V_E-ΔV_CT

V_ref为低温补偿后的电压大小；I_PT1为一阶带隙产生的正温电流；I_PT2为亚阈值mos产生的正温电流；A₃为M62管和M61管镜像电流的比例；A₁为M41管和M23管的镜像电流比例；A₂为M43管和M15管的镜像电流比例；V_E为一阶补偿后的电压大小；ΔV_CT为低温段参与二阶补偿的电压大小；

同理，高温段通过调节电流镜的尺寸，从而调节复制电流的大小，增大一阶带隙产生的正温电流的值，使减法电路中B₁I_PT2<B₂I_PT1，此时M32会导通，随着温度的增大，两电流的差值在不断增大，因此M32上的电流为正温电流，产生的正温补偿电流大小为：

I_{COMP_PT}＝B₃(B₂I_PT1-B₁I_PT2)

I_{COMP_PT}为高温阶段补偿电流的大小；B₃为M63管和M64管镜像电流的比例；B₁为M35管和M23管的镜像电流比例；B₂为M33管和M15管的镜像电流比例；

补偿电流也是从R8中抽取出来的，补偿后的电压大小为：

V_ref＝I_PT1(R₃+R₈)+V_BE3-B₃(B₂I_PT1-B₁I_PT2)

＝V_E-ΔV_PT

V_ref为高温补偿后的电压大小；I_PT1为一阶带隙产生的正温电流；I_PT2为亚阈值mos产生的正温电流；B₃为M63管和M64管镜像电流的比例；B₁为M35管和M23管的镜像电流比例；B₂为M33管和M15管的镜像电流比例；V_E为一阶补偿后的电压大小；ΔV_PT为高温段参与二阶补偿的电压大小。

Images