CN211786826U - 一种可用于调整温度系数的输出电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种可用于调整温度系数的输出电路，包括正温度系数基准电压产生模块和负温度系数基准电压产生模块，所述正温度系数基准电压产生模块输出正温度系数基准电压至温度系数选择模块，所述负温度系数基准电压产生模块输出负温度系数基准电压至温度系数选择模块；所述温度系数选择模块用于输出基准电压。本实用新型可以根据用户需求选择合适的温度系数，直到达到理想的温度漂移表现。
Description
技术领域
本实用新型属于集成电路技术领域，一种可用于调整温度系数的输出电路。
背景技术
芯片作为电子产品中最核心的元件，被广泛应用于工业，农业，航空等领域，在现代社会发展中起着重要的作用。而一款性能优越的芯片，不仅要有卓越的电气参数外，还需要经得住外界严苛环境的考验。例如系统的输出信号随温度的变化，在大部分情况下，用户需要的是输出信号在工作的温度区间内恒定，即不随温度变化，故传统的方式都是利用抵消温度漂移因子等方式消除温度带来的变化。而在实际的应用中，很多与芯片配合使用的激励本身存在一定的温度漂移，因此，在这样的激励下，即使芯片本身的参数不随温度变化，但由于激励的温度漂移，会造成系统整体参数的温度漂移。这样一来，越来越多的应用提出的需求是芯片具有可定制化的参数温度漂移，以补偿其他因素，如激励，随温度的变化，让整个系统的参数具有优秀的温度无关表现。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种可用于调整温度系数的输出电路，本实用新型可以根据用户需求选择合适的温度系数，直到达到理想的温度漂移表现。
本实用新型所采用的技术方案是，
一种可用于调整温度系数的输出电路，包括正温度系数基准电压产生模块和负温度系数基准电压产生模块，所述正温度系数基准电压产生模块输出正温度系数基准电压至温度系数选择模块，所述负温度系数基准电压产生模块输出负温度系数基准电压至温度系数选择模块；所述温度系数选择模块用于输出基准电压；
温度系数选择模块包括第一运算放大器，正温度系数基准电压输入至第一运算放大器的第一输入端，第一运算放大器的第二输入端与第一运算放大器的输出端连接，第一运算放大器的输出端依次连接有可调电阻m、可调电阻n和第二运算放大器的输出端，负温度系数基准电压输入至第二运算放大器的第一输入端，第二运算放大器的第二输入端与第二运算放大器的输出端连接，可调电阻m与可调电阻n之间的电压为基准电压。
本实用新型的特点还在于，
正温度系数基准电压产生模块包括偏置电压提供装置，偏置电压提供装置为第一三极管基集提供偏置电压，第一三极管的集电极与第一PMOS管的漏极、栅极连接，第一三极管的发射集依次连接可调电阻a和可调电阻b，可调电阻a和可调电阻b之间的电压值为正温度系数基准电压。
偏置电压提供装置的一端还与供电电源连接，偏置电压提供装置的另一端接地；
第一PMOS管的源集与供电电源连接；
可调电阻b远离可调电阻a的另一端接地。
负温度系数基准电压产生模块包括第二PMOS管，第二PMOS管的源集依次连接有电流源、第一NMOS管的栅极；第二PMOS管的栅极和漏极连接，第二PMOS管的栅极还与第一NMOS管的漏极连接，第一NMOS管的源集还依次连接有可调电阻c和可调电阻d，可调电阻c和可调电阻d之间的电压为负温度系数基准电压；第一NMOS管的栅极还与第二三极管的集电极连接，第二三极管的基集与第一NMOS管的源集连接。
第二PMOS管的源集还连接有供电电源；
可调电阻d远离可调电阻c的一端接地；
第二三极管的发射集接地。
本实用新型的有益效果是
使用者能够通过调整的可调电阻a、可调电阻b、可调电阻c、可调电阻d、可调电阻m、可调电阻n的阻值来调整温度系数，甚至可以通过可编程化在应用上进行编程调试，直到达到理想的温度漂移表现。
附图说明
图1是本实用新型一种可用于调整温度系数的输出电路的原理图；
图2是本实用新型一种可用于调整温度系数的输出电路中正温度系数基准电压产生模块的电路图；
图3是本实用新型一种可用于调整温度系数的输出电路中负温度系数基准电压产生模块的电路图；
图4本是实用新型一种可用于调整温度系数的输出电路中温度系数选择模块的电路图；
图5是本实用新型一种可用于调整温度系数的输出电路的温度系数选择曲线图。
图中，1.正温度系数基准电压产生模块，2.负温度系数基准电压产生模块，3.温度系数选择模块；
1-1.第一PMOS管，1-2.偏置电压提供装置，1-3.第一三极管，1-4.可调电阻a，1-5.可调电阻b；
2-1.第二PMOS管，2-2.电流源，2-3.第一NMOS管，2-4.可调电阻c，2-5.可调电阻d，2-6.第二三极管；
3-1.第一运算放大器，3-2.第二运算放大器，3-3.可调电阻m，3-4.可调电阻n。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型一种可用于调整温度系数的输出电路，如图1，其特征在于，包括正温度系数基准电压产生模块1和负温度系数基准电压产生模块2，正温度系数基准电压产生模块1输出正温度系数基准电压至温度系数选择模块3，负温度系数基准电压产生模块2输出负温度系数基准电压至温度系数选择模块3；温度系数选择模块3用于输出基准电压。
如图2，正温度系数基准电压产生模块1包括偏置电压提供装置1-2，偏置电压提供装置1-2为第一三极管1-3基集提供偏置电压，第一三极管1-3的集电极与第一PMOS管1-1的漏极、栅极连接，第一三极管1-3的发射集依次连接可调电阻a1-4和可调电阻b1-5，可调电阻a1-4和可调电阻b1-5之间的电压值为正温度系数基准电压。
偏置电压提供装置1-2的一端还与供电电源连接，偏置电压提供装置1-2的另一端接地；
第一PMOS管1-1的源集与供电电源连接；
可调电阻b1-5远离可调电阻a1-4的另一端接地。
如图3，负温度系数基准电压产生模块2包括第二PMOS管2-1，第二PMOS管2-1的源集依次连接有电流源2-2、第一NMOS管2-3的栅极；第二PMOS管2-1的栅极和漏极连接，第二PMOS管2-1的栅极还与第一NMOS管2-3的漏极连接，第一NMOS管2-3的源集还依次连接有可调电阻c2-4和可调电阻d2-5，可调电阻c2-4和可调电阻d2-5之间的电压为负温度系数基准电压；第一NMOS管2-3的栅极还与第二三极管2-6的集电极连接，第二三极管2-6的基集与第一NMOS管的源集连接。
第二PMOS管的源集还连接有供电电源；
可调电阻d2-5远离可调电阻c2-4的一端接地；
第二三极管2-6的发射集接地。
如图4，温度系数选择模块3包括第一运算放大器3-1，正温度系数基准电压输入至第一运算放大器3-1的第一输入端，第一运算放大器3-1的第二输入端与第一运算放大器3-1的输出端连接，第一运算放大器3-1的输出端依次连接有可调电阻m3-3、可调电阻n3-4和第二运算放大器3-2的输出端，负温度系数基准电压输入至第二运算放大器3-2的第一输入端，第二运算放大器3-2的第二输入端与第二运算放大器3-2的输出端连接，可调电阻m3-3与可调电阻n3-4之间的电压为基准电压。
本实用新型首先通过基准电压与温度系数的关系来确定所要调整的基准电压，之后通过改变可调电阻a1-4、可调电阻b1-5、可调电阻c2-4、可调电阻d2-5、可调电阻m3-3和可调电阻n3-4的值来改变基准电压到所需数值。
本实用新型的原理是，
如图5为温度系数选择曲线图，正温度系数基准电压Vp与正温度系数TCp的关系为：
Vp(T)为正温度系数基准电压在不同温度下的输出Vp(300K)为正温度系数基准电压在常温下输出，T为温度可变量，300K为常温。
负温度系数基准电压Vn与负温度系数TCn的关系为：
Vn(T)＝Vn(300K)*[1+TCn(T-300K)] (2)
其中Vn(T)为负温度系数基准电压在不同温度下的输出，Vn(300K)为负温度系数基准电压在常温下输出。
温度系数基准电压Vout与温度系数TCout的关系为：
Vout(T)＝VoutVp(300K)*[1+TCout(T-300K)] (3)
其中Vout(T)为温度系数基准电压在不同温度下的输出，Vout(300K)为温度系数基准电压在常温下输出。
对于正温度系数基准电压产生模块1，通过带隙输出，降低一个Be结压降，提供一个正温度系数的基准电压，正温度系数基准电压Vp会根据可调电阻a1-4与可调电阻b1-5的变化而变化：
其中x为系数，VT为电热压，a为可调电阻a1-4的阻值，b为可调电阻b1-5的阻值；
对于负温度系数基准电压产生模块2，正温度系数基准电压Vp会根据可调电阻a1-4与可调电阻b1-5的变化而变化：
其中Vbe为第二三极管2-6的基极电压，c与d分别为可调电阻c2-4与可调电阻d2-5的阻值；
对于温度系数选择模块3，改变的值可调电阻m3-3的和可调电阻n3-4值即可改变基准电压，即：
联立公式(1)～(6)即可得到温度系数TCout的计算公式：
根据上式可知，通过对电路中的a、b、c、d、m、n阻值的改变，即实现对温度系数的调整。
Claims (5)
1.一种可用于调整温度系数的输出电路，其特征在于，包括正温度系数基准电压产生模块(1)和负温度系数基准电压产生模块(2)，所述正温度系数基准电压产生模块(1)输出正温度系数基准电压至温度系数选择模块(3)；所述负温度系数基准电压产生模块(2)输出负温度系数基准电压至温度系数选择模块(3)；所述温度系数选择模块(3)用于输出基准电压；
所述温度系数选择模块(3)包括第一运算放大器(3-1)，所述正温度系数基准电压输入至第一运算放大器(3-1)的第一输入端，所述第一运算放大器(3-1)的第二输入端与第一运算放大器(3-1)的输出端连接，所述第一运算放大器(3-1)的输出端依次连接有可调电阻m(3-3)、可调电阻n(3-4)和第二运算放大器(3-2)的输出端，所述负温度系数基准电压输入至第二运算放大器(3-2)的第一输入端，所述第二运算放大器(3-2)的第二输入端与第二运算放大器(3-2)的输出端连接，所述可调电阻m(3-3)与可调电阻n(3-4)之间的电压为基准电压。
2.如权利要求1所述的一种可用于调整温度系数的输出电路，其特征在于，所述正温度系数基准电压产生模块(1)包括偏置电压提供装置(1-2)，所述偏置电压提供装置(1-2)为第一三极管(1-3)基集提供偏置电压，所述第一三极管(1-3)的集电极与第一PMOS管(1-1)的漏极、栅极连接，所述第一三极管(1-3)的发射集依次连接可调电阻a(1-4)和可调电阻b(1-5)，所述可调电阻a(1-4)和可调电阻b(1-5)之间的电压值为正温度系数基准电压。
3.如权利要求2所述的一种可用于调整温度系数的输出电路，其特征在于，所述偏置电压提供装置(1-2)的一端还与供电电源连接，所述偏置电压提供装置(1-2)的另一端接地；
所述第一PMOS管(1-1)的源集与供电电源连接；
所述可调电阻b(1-5)远离可调电阻a(1-4)的另一端接地。
4.如权利要求1所述的一种可用于调整温度系数的输出电路，其特征在于，所述负温度系数基准电压产生模块(2)包括第二PMOS管(2-1)，所述第二PMOS管(2-1)的源集依次连接有电流源(2-2)、第一NMOS管(2-3)的栅极；所述第二PMOS管(2-1)的栅极和漏极连接，所述第二PMOS管(2-1)的栅极还与第一NMOS管(2-3)的漏极连接，所述第一NMOS管(2-3)的源集还依次连接有可调电阻c(2-4)和可调电阻d(2-5)，所述可调电阻c(2-4)和可调电阻d(2-5)之间的电压为负温度系数基准电压；所述第一NMOS管(2-3)的栅极还与第二三极管(2-6)的集电极连接，所述第二三极管(2-6)的基集与第一NMOS管的源集连接。
5.如权利要求4所述的一种可用于调整温度系数的输出电路，其特征在于，所述第二PMOS管的源集还连接有供电电源；
所述可调电阻d(2-5)远离可调电阻c(2-4)的一端接地；
所述第二三极管(2-6)的发射集接地。
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| CN112034922A (zh) * | 2020-11-06 | 2020-12-04 | 成都铱通科技有限公司 | 一种带精确阈值的正温度系数偏置电压生成电路 |
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