DE4130245A1 - Bandgapschaltung - Google Patents
BandgapschaltungInfo
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- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
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- G05F3/02—Regulating voltage or current
- G05F3/08—Regulating voltage or current wherein the variable is dc
- G05F3/10—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
- G05F3/16—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
- G05F3/20—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
- G05F3/30—Regulators using the difference between the base-emitter voltages of two bipolar transistors operating at different current densities
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Description
Die Erfindung betrifft eine Bandgapschaltung nach
der Gattung des Anspruchs 1.
Bandgapschaltungen sind bekannt. Sie werden übli
cherweise als Spannungsreferenzschaltungen verwen
det. Im Rahmen der Entwicklung von CMOS-Schaltungen
werden zunehmend auch Sensoren verschiedener Art in
das Grundsubstrat der CMOS-Schaltungen mitinte
griert. Zur Auswertung der Signale dieser Sensoren
müssen häufig Spannungsreferenzschaltungen einge
setzt werden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die
Einstellung der Ströme auf der Eingangsseite der
Bandgapschaltungen problematisch ist. In zahlrei
chen Anwendungsfällen ist es jedoch zu kostspielig,
externe Spannungsreferenzschaltungen bereitzustel
len, die dann mit den CMOS-Schaltungen kombiniert
werden.
Die erfindungsgemäße Bandgapschaltung hat demgegen
über den Vorteil, daß sie optimal an die Gegeben
heiten von CMOS-Schaltungen angepaßt ist. Es ist
relativ einfach möglich, das Verhältnis der auf der
Eingangsseite der Bandgapschaltung fließenden
Ströme einzustellen, so daß die gewünschte Aus
gangsspannung exakt vorgegeben werden kann.
Dies wird dadurch erreicht, daß den in CMOS-Technik
realisierten Transistoren auf der Eingangsseite der
Bandgapschaltungen gesteuerte Stromspiegelsysteme
zugeordnet sind, die die Ströme in den Pfaden der
Transistoren bestimmen. Dadurch wird das Verhältnis
der Ströme durch die geometrischen Größen der Tran
sistoren genauer festgelegt als durch - wie dies
beim Stand der Technik geschieht - Widerstände.
Besonders bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel
der Bandgapschaltung, bei der auch im Ausgangspfad
des Operationsverstärkers ein separates Stromspie
gelsystem vorgesehen ist, welches mit den Strom
spiegelsystemen in den Pfaden der Transistoren auf
der Eingangsseite verschaltet ist.
Weiterhin wird eine Ausführungsform der Bandgap
schaltung bevorzugt, bei welcher die Stromspiegel
schaltungen dadurch verbessert wurden, daß die
Ströme durch stacked-mirror-Technik eingestellt
werden. Auf diese Weise läßt sich die Ausgangsspan
nung der Bandgapschaltung sehr exakt einstellen.
Besonders bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel
der Bandgapschaltung, bei welcher dem Ausgang des
Operationsverstärkers eine Levelshift-Schaltung zu
geordnet wird. Auf diese Weise läßt sich zwischen
dem Ausgang des Operationsverstärkers und eine der
Stromspiegelschaltungen ein vorgegebener Levelshift
einstellen, aufgrund dessen eine sehr genaue Refe
renzspannung einstellbar ist.
Weitere Ausgestaltungen der Bandgapschaltung erge
ben sich aus den übrigen Unteransprüchen. Als be
sonders vorteilhaft hat sich dabei herausgestellt,
daß das Matching der Widerstände auf der Eingangs
seite der Bandgapschaltung relativ einfach durch
führbar ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeich
nung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die Grundstruktur einer Bandgapschaltung;
Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer ver
besserten Bandgapschaltung;
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform einer ver
besserten Bandgapschaltung und
Fig. 4 ein drittes Ausführungsbeispiel einer
verbesserten Bandgapschaltung.
In den folgenden Darstellungen wird von vertikalen
npn-Transistoren in einem p-well-Prozeß ausgegan
gen. Es ist jedoch sehr wohl möglich, statt dessen
n-well-Prozesse oder auch laterale bipolare Transi
storen einzusetzen.
Darüber hinaus ist festzuhalten, daß in CMOS-Dioden
in Durchlaßrichtung immer auch Transistoren reali
siert sind, wird in der folgenden Beschreibung aus
schließlich von Transistoren ausgegangen. Jedoch
ist der Einsatz von Dioden dadurch nicht ausge
schlossen.
Fig. 1 zeigt eine Grundstruktur einer Bandgap
schaltung.
Auf der Eingangsseite eines Operationsverstärkers
OP sind zwei Transistoren T1 und T2 vorgesehen, die
einerseits mit einer positiven Versorgungsspannung
Uo und andererseits mit den Eingängen des Operati
onsverstärkers OP verbunden sind. Dabei liegt der
Kollektor des ersten Transistors T1 an der Versor
gungsspannung und sein Emitter an einem Widerstand
R1, der andererseits mit dem invertierenden Eingang
des Operationsverstärkers verbunden ist. Der nicht
invertierende Eingang des Operationsverstärkers ist
an dem Emitter des zweiten Transistors T2 ange
schlossen, dessen Kollektor ebenfalls an der Ver
sorgungsspannung Uo liegt. Die Basis beider Transi
storen T1 und T2 ist mit einem Bezugspotential
Ubias für die Bandgapspannung Ubg angeschlossen,
die über der Basis und dem Ausgang A des Operati
onsverstärker OP anliegt.
Der Ausgang A des Operationsverstärkers OP ist ei
nerseits mit dem Widerstand R1 über einen Wider
stand R3 verbunden, wobei die Verbindungsstelle der
beiden Widerstände mit K1 gekennzeichnet ist. Die
zwischen der Basis des Transistors T1 und dem Kno
ten K1 abfallende Spannung wird mit Uk1 bezeichnet,
die Basis-Emitter-Spannung am Transistor T1 mit
Ube1.
Der Ausgang A des Operationsverstärkers OP ist an
dererseits über einen Widerstand R2 mit dem Emitter
des Transistors T2 und damit mit dem nichtinvertie
renden Eingang des Operationsverstärkers verbunden.
Die Verbindung zwischen dem Emitter des Transistors
T2 und dem Widerstand R2 wird auch als Knoten K2
bezeichnet. Die über der Basis des Transistors T2
und dem Knoten K2 anliegende Spannung wird Uk2 ge
kennzeichnet, die Basis-Emitter-Spannung des Tran
sistors T2 mit Ube2.
Schließlich ist in der Darstellung gemäß Fig. 1
der Emitterstrom des Transistors T1 mit I1 gekenn
zeichnet und der Emitterstrom des Transistors T2
mit I2.
Die Ströme I1 und I2 auf der Eingangsseite des Ope
rationsverstärkers OP hängen von der Emitterfläche
der Transistoren T1 und T2 ab. Bei der in Fig. 1
dargestellten Bandgapschaltung hat entweder der als
Bipolartransistor ausgebildete Transistor T1 eine
größere Emitterfläche als der als Bipolartransistor
ausgebildete Transistor T2 oder der Emitterstrom I1
ist kleiner als der Emitterstrom I2.
Im eingeschwungenen Zustand der Schaltung ist die
Basis-Emitter-Spannung Ube2 gleich der Summe der
Spannungsabfälle über dem Widerstand R1 aufgrund
des Stromes I1 und der Basis-Emitter-Spannung Ube1.
Die beiden Widerstände R2 und R3 dienen der Ein
stellung der Ströme I1 und I2 beziehungsweise des
Stromverhältnisses I1/I2, wobei die Gleichung
I1/I2 = R2/R3 gilt.
Bei steigender Temperatur nehmen die Basis-Emitter-
Spannungen an den Transistoren T1 und T2 ab und die
Emitterströme I1 und I2 zu. Bei einem vorgegebenen
Widerstandsverhältnis R2/R3 läßt sich dieser Tempe
ratureffekt durch eine geeignete Wahl von R1, R2
und R3 so kompensieren, daß - bezogen auf die Basis
spannung - am Operationsverstärker OP die Bandgap
spannung Ubg ansteht. Die Basisspannung wurde aus
prinzipiellen Gründen in die Schaltung mit aufge
nommen. Sie ist in vielen Fällen jedoch gleich
Null.
Zur Grundschaltung gemäß Fig. 1 ist also festzu
halten, daß den einzelnen Baugruppen bestimmte
Funktionen zuordenbar sind:
Die Größe der Emitterströme I1 und I2 wird durch
die Emitterflächen der Transistoren T1 und T2 sowie
durch den Widerstand R1 bestimmt. Der Operations
verstärker OP regelt die Schaltung so, daß die Kno
tenspannungen Uk1 und Uk2 gleich groß sind.
Schließlich stellen die Widerstände R2 und R3 das
Stromverhältnis I1/I2 ein und wirken damit bei der
Bestimmung der Bandgapspannung mit.
Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer
verbesserten Bandgapschaltung, bei welcher gleichen
Teilen gleiche Bezugszeichen zugeordnet wurden, so
daß auf deren ausführliche Beschreibung verzichtet
werden kann.
Auch bei dieser Schaltung sind auf der Eingangs
seite eines Operationsverstärkers OP Transistoren
T1 und T2 vorgesehen, die an einer positiven Ver
sorgungsspannung Ua liegen und mit den Eingängen
des Verstärkers verbunden sind, wobei zwischen den
nichtinvertierenden Eingang des Verstärkers und dem
Emitter des Transistors T1 ein Widerstand R1 vorge
sehen ist, durch den der Emitterstrom I1 fließt.
Der invertierende Eingang des Verstärkers ist un
mittelbar mit dem Emitter des Transistors T2 ver
bunden.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 sind separate
Stromspiegelsysteme vorgesehen, wobei ein Transi
stor N1 dem Ausgang A des Operators, einen Transi
stor N3 in dem Strompfad des Transistors T1 und ei
nem Transistor N5 in dem Strompfad des Transistors
T2 zugeordnet ist. Source und Bulk der Transistoren
N1, N3 und N5 liegen auf einem gemeinsamen Poten
tial USS, beispielsweise auf Masse. Die Gate-Ein
gänge aller drei Transistoren N1, N3 und N5 sind
mit dem Ausgang A des Transistors verbunden. Der
Drain-Anschluß des Transistors N1 liegt unmittelbar
am Ausgang A des Operationsverstärkers OP. Der
Drain-Anschluß des Transistors N3 ist mit dem Kno
tenpunkt K1 und damit über den Widerstand P1 mit
dem Emitter des Transistors T1 verbunden. Der
Drain-Anschluß des Transistors N5 ist mit dem Wi
derstand R2 und über diesen mit dem Knotenpunkt K2
und dem Emitter des Transistors T2 verbunden.
Über den Basisanschluß der Transistoren T1 und T2,
an welchem auch das Bezugspotential Ubias für die
Bandgapspannung anliegt, und dem Drain-Anschluß des
Transistors N5 liegt die Bandgapspannung Ubg.
Die in Fig. 2 dargestellte Prinzipschaltung erhält
man dadurch, daß man die Funktionen der Widerstände
R2 und R3 auf zwei Baugruppen aufteilt und einen
der beiden dann redundanten Widerstände wegläßt. Im
allgemeinen entfällt der hochohmigere der beiden
Widerstände, hier beispielsweise der Widerstand R3
im Strompfad des Transistors T1.
Die CMOS-Transistoren N1, N3 und N5 bilden jeweils
ein geregeltes Stromspiegelsystem. Die Transistoren
N3 und N5 legen das Stromverhältnis I1/I2 fest, wo
bei die Ströme durch die Geometrien der Transisto
ren bestimmt werden. Durch einen Abgleich des Wi
derstands R2 läßt sich dann die Bandgapspannung Ubg
einstellen, ohne daß sich der Strom in einen der
den Transistoren T1 und T2 zugeordneten Zweige än
dert.
In dem dargestellten Beispiel gemäß Fig. 2 über
nimmt der Transistor N3 den Spannungsabfall an R3
automatisch.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 werden
verbesserte Stromspiegelsysteme eingesetzt, die in
der sogenannten stacked-mirror-Technik ausgeführt
sind. Gleiche Teile, die mit denen der Fig. 1
und 2 übereinstimmten, sind mit gleichen Bezugszei
chen versehen, so daß auf deren ausführliche Be
schreibung verzichtet werden kann.
Der Eingangsseite des Operationsverstärkers OP sind
wiederum zwei Strompfade mit Transistoren T1 und T2
zugeordnet, die einerseits mit einer positiven Ver
sorgungsspannung U0 und andererseits mit den Ein
gängen des Operationsverstärkers verbunden sind.
Dabei ist der mit dem Knoten K1 verbundene, nicht
invertierende Eingang des Operationsverstärkers
über einen Widerstand R1 mit dem Emitter des Tran
sistors T1 und der invertierende Eingang des Opera
tionsverstärkers über einen Knotenpunkt K2 unmit
telbar mit dem Emitter des Transistors T2 verbun
den.
Die in Fig. 2 dargestellten Stromspiegelsysteme
sind bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 da
durch verbessert worden, daß zusätzliche Transisto
ren N2, N4 und N6 zu den bereits gegebenen Transi
storen N1, N3 und N5 in Reihe geschaltet werden.
Dabei liegt der zusätzliche Transistor N2 im Aus
gangspfad des Operationsverstärkers OP. Der Transi
stor N2 ist mit seinen Source- und vorzugsweise
auch mit seinem Bulk-Anschluß mit dem Drain-An
schluß des Transistors N1 verbunden. Die Drain- und
Gate-Anschlüsse des Transistors N2 sind miteinander
und mit dem Ausgang A des Operationsverstärkers
verbunden, darüber hinaus mit den Gate-Anschlüssen
der Transistoren N4 und N6. Der zusätzliche Transi
stor N4 ist folgendermaßen in den Strompfad des
Transistors T1 eingebracht: Sein Source-Anschluß
ist gemeinsam mit dem Drain-Anschluß des Transi
stors N1 verbunden, während sein Drain-Anschluß an
dem Knotenpunkt K1 und damit einerseits mit dem Wi
derstand R1 und andererseits mit dem nichtinvertie
renden Eingang des Operationsverstärkers OP verbun
den. Der Bulk-Anschluß des Transistors N4 ist ana
log zu dem Bulk-Anschluß des Transistors N2 ange
schlossen. Gleiches gilt für den Bulk-Anschluß des
Transistors N6.
Der zusätzliche Transistor N6 ist folgendermaßen in
den Strompfad des Transistors T2 eingefügt: Der
Source-Anschluß des Transistors liegt an dem Drain-
Anschluß des Transistors N5. Der Drain-Anschluß des
Transistors N6 ist über den Widerstand R1 mit dem
Knotenpunkt K2 und damit mit dem invertierenden
Eingang des Operationsverstärkers OP und anderer
seits mit dem Emitter des Transistors T2 verbunden.
Bei dieser Darstellung fällt die Bandgapspannung
Ubg über der Basis der Transistoren T1 und T2 und
dem Drain-Anschluß des Transistors N6 ab.
Bei der Schaltung gemäß Fig. 3 wird die Drain-
Source-Spannung N1, N3 und N5 auf gleichem Poten
tial gehalten. Die Transistoren N2, N4 und N6 über
nehmen die Anpassung an die Potentiale der übrigen
Schaltung.
Grundsätzlich ist festzuhalten, daß die anhand der
Fig. 1 bis 4 beschriebenen Schaltungen auch als
Temperatursensor eingesetzt werden können. Bei ei
nem reinen Temperatursensor ohne Nullpunktunter
drückung kann man bei dem Ausführungsbeispiel der
Fig. 3 den Widerstand R2 weglassen.
Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel ei
ner Bandgapschaltung, die gegenüber der Schaltung
gemäß Fig. 3 dadurch verbessert ist, daß eine Mo
difikation der Ansteuerung des Stromspiegels vom
Operationsverstärker OP aus realisiert ist. Diese
Schaltung ist besonders bei einem Einsatz von kon
ventionellen Operationsverstärkern zu empfehlen.
Teile, die mit denen vorangegangener Zeichnungen
übereinstimmen, sind mit gleichen Bezugszeichen
versehen. Auf ihre ausdrückliche Beschreibung wird
hier verzichtet.
Auf der Eingangsseite des Operationsverstärkers OP
sind dessen Eingängen zugeordnete Strompfade mit
Transistoren T1 und T2 vorgesehen, in die Strom
spiegelschaltungen nach dem stacked-mirror-Prinzip
eingeschaltet wurden. Den Strompfad des Transistors
T1 bilden ein Widerstand R1, der über den Knoten
punkt K1 mit dem invertierenden Eingang des Opera
tionsverstärkers verbunden ist, und Transistoren N3
und N4 der Stromspiegelschaltung. In den Strompfad
des Transistors T2, der über den Knotenpunkt K2 mit
seinem Emitter unmittelbar an dem nichtinvertieren
den Eingang des Operationsverstärkers angeschlossen
ist, sind, in Reihe geschaltet, die Transistoren N5
und N6 der Stromspiegelschaltung eingebracht wor
den.
Die Bulk- und Source-Anschlüsse der Transistoren N3
und N5 sind mit Masse verbunden.
An den Ausgang A des Operationsverstärkers OP ist
eine Levelshift-Schaltung angeschlossen, die fol
gendermaßen realisiert ist:
Unmittelbar an den Ausgang A des Operationsverstär
kers ist der Gate-Anschluß eines Transistors N7 an
geschlossen, der in Reihe geschaltet ist mit einem
Transistor N8. Dabei ist der Drain-Anschluß des
Transistors N7 mit der Versorgungsspannung U0 und
der Source-Anschluß des Transistors N8 gemeinsam
mit dessen Bulk-Anschluß an Masse angeschlossen.
Source und Bulk des Transistors N7 liegen am Drain-
Anschluß des Transistors N8.
Parallel zu der Reihenschaltung der Transistoren N7
und N8 liegt die Reihenschaltung der beiden Transi
storen N1 und N2 der Stromspiegelschaltung und ei
nes Transistors P1, dessen Gate-Anschluß mit der
Verbindungsstelle der Transistoren N7 und N8, also
mit dem Drain-Anschluß des Transistors N8 verbunden
ist. Bulk und Source des Transistors P1 liegen an
der Versorgungsspannung U0 und Drain an dem Drain-
Anschluß des Transistors N2, außerdem an den ver
bundenen Gate-Anschlüssen der Transistoren N2, N4
und N6.
Bei dieser Realisiserung der Level-Schaltung stellt
der Transistor P1 den eigentlichen Levelshift zwi
schen dem Ausgang A des Operationsverstärkers OP
und dem Eingangstransistor N2 des Stromspiegels
dar. Geht man davon aus, daß das Bezugspotential
Ubias für die Bandgapspannung häufig 0 V beträgt,
so liegt der positive Eingang des Operationsver
stärkers OP etwa 0,3 bis 0,7 V von der Versorgungs
spannung U0 weg, nämlich um den Betrag der Basis-
Emitter-Spannung Ube2 des Transistors T2. Dagegen
hat der Transistor P1 in der Pegel eine Schwellen
spannung im Bereich von 0,7 bis 1,3 V. Damit treten
vor allem bei Einschwingvorgängen leicht Zustände
auf, in denen P1 sperrt, wodurch verlängerte Ein
schwingzeiten eintreten können. Durch die Transi
storen N8 und N7, die dem Ausgang A unmittelbar
nachgeschaltet und dem Transistor P1 vorgeschaltet
sind, wird dies vermieden, da ein weiterer Level
shift für eine Anpassung des Verstärkerausgangs A
an den Gate-Anschluß von P1 sorgt. Der Spannungs
versatz ist größer als eine Schwellenspannung des
Transistors N7 und ist daher für die Realisierung
der Schaltung unkritisch.
Insgesamt ist folgendes festzuhalten:
Mit den dargestellten Schaltungen läßt sich das
Verhältnis der Ströme I1 und I2 durch die geometri
schen Größen der Transistoren genauer festlegen,
als dies durch die Einstellung der Widerstände P1,
P2 und P3 gemäß Fig. 1 der Fall war. Dort war es
problematisch, die Widerstände bezüglich ihrer Ver
hältnisse zueinander als auch bezüglich der Tempe
raturkoeffizienten einzustellen. Gleichzeitig muß
dort auch dafür gesorgt werden, daß die Werte die
ser Widerstände in einem eng begrenzten Bereich
liegen. Aufgrund der Ungenauigkeit der Widerstands
werte ist zumindest einer dieser Widerstände ab
zugleichen.
Nun also kann die Bandgapspannung über die Wider
stände R1 oder R2 eingestellt werden, ohne daß sich
gleichzeitig das Verhältnis der Ströme I1/I2 än
dert.
Durch die separaten Stromspiegelsysteme gemäß der
Fig. 2 bis 4 kann auch durch einen digital pro
grammierbaren Abgleich der Stromspiegel die Band
gapspannung eingestellt werden, wobei auf Brenn
strecken verzichtet werden kann.
Grundsätzlich ist es bei der Realisierung einer
Bandgapschaltung in CMOS-Technik problematisch, daß
die Flächen für die Widerstände beziehungsweise
Transistoren nicht zu unterschiedlich sein dürfen.
Sonst könnte der Temperaturgradient der einzelnen
Bauteile voneinander zu weit abweichen. Bei den se
parat gesteuerten Stromspiegelsystemen kann unter
Verwendung eines Temperatursignals über eine ge
eignete Logik oder über ein Programm die Bandgap
spannung so über der Temperatur nachgeführt werden,
daß sich Genauigkeit und Stabilität der Schaltung
wesentlich erhöhen.
Es wurde schon ausgeführt, daß die Werte der ein
zelnen Widerstände R1 und R2 beziehungsweise R3 in
einem relativ eng begrenzten Bereich liegen müssen.
Bei der Verwendung separat gesteuerter Stromspie
gelsysteme können die Widerstände R1 und R2 bezie
hungsweise R3 so gewählt werden, daß sie ungefähr
gleich groß sind.
Insgesamt zeigt sich, daß bei der Abstimmung der
drei Widerstände das Verhältnis der Widerstands
werte zueinander und das Temperaturverhalten der
Widerstände im Vordergrund stehen. Aufgrund der
Tatsache, daß die Widerstandswerte etwa gleich groß
sind, spielen deren Absolutwerte bei der Abstim
mung, bei dem sogenannten Matching, lediglich eine
untergeordnete Rolle.
Schließlich soll noch einmal hervorgehoben werden,
daß sich, insbesondere mit der Schaltung gemäß Fig. 3,
auf einfache Weise ein auf die absolute Tem
peratur bezogener Temperatursensor realisieren
läßt, der lediglich einen Widerstand, nämlich den
Widerstand R1, aufweist.
Schließlich wird durch die Einführung einer Level
shift-Schaltung gemäß Fig. 4 die zur Ansteuerung
der Stromspiegeleinheit nötige Eingangsdifferenz
spannung reduziert. Damit kann bei weniger Open
Loop Gain eine höhere Genauigkeit erreicht werden.
Darüber hinaus kann mit einer derartigen Level
shift-Schaltung der Einsatz von Schaltungskonzepten
erleichtert werden, die bevorzugt auf PSRR- (Power
Supply Rejection Ratio) und CMRR-Verhalten (Common
Mode Rejection Ratio) ausgerichtet sind, aber weni
ger Open Loop Gain besitzen.
Schließlich ist es besonders vorteilhaft, daß bei
Konzepten mit CMOS-Gate-Eingängen für den Level
shift möglich ist, einen Offsetabgleich in bei
spielsweise SC-Technik vorzunehmen. Insbesondere
kann man bei umfangreicheren SC-Schaltungen auf
diese Weise eine stabile Referenz ohne Offsetdrift
generieren.
Claims (7)
1. Bandgapschaltung mit einem Operationsverstär
ker, dessen Eingänge über Transistoren ansteuerbar
sind, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die
Transistoren (T1 und T2) in CMOS-Technik realisier
bar sind, und daß separate gesteuerte Stromspiegel
systeme (N3; N5) vorgesehen sind, die der Einstel
lung der Ströme (I1, I2) in den Pfaden der Transi
storen (T1, T2) dienen.
2. Bandgapschaltung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß im Ausgangspfad (A) des Operati
onsverstärkers (OP) ein separates Stromspiegelsy
stem (N1) vorgesehen ist.
3. Bandgapschaltung nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß jedes der Stromspiegelsysteme als
stacked-mirror-Schaltung ausgelegt ist.
4. Bandgapschaltung nach Anspruch 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß zur Realisierung der stacked-
mirror-Schaltung jeder der Stromspiegelsysteme je
weils in Reihe geschaltete Transistoren vorgesehen
sind, von denen zwei Transistoren (N1, N2) dem Aus
gangspfad (A) des Operationsverstärkers (OP) zwei
Transistoren (N3, N4) dem Strompfad des Transistors
(T1) und zwei Transistoren (N5, N6) dem Strompfad
des Transistors (T2) zugeordnet sind.
5. Bandgapschaltung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, gekennzeichnet durch eine dem Operati
onsverstärker (OP) nachgeschaltete Levelshift-
Schaltung.
6. Bandgapschaltung nach Anspruch 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Levelshift-Schaltung einen
unmittelbar mit dem Ausgang (A) des Operationsver
stärkers (OP) verbundenen Transistor (N7) aufweist,
der einerseits mit der Versorgungsspannung (Uo) und
andererseits über einen weiteren in Reihe geschal
teten Transistor (N8) mit Masse verbunden ist und
daß dem Ausgangspfad (A) des Operationsverstärkers
(OP) ein zusätzlicher Transistor (P1) zugeordnet
ist, der einerseits mit der Versorgungsspannung
(Uo) und andererseits mit dem Stromspiegelsystem
des Ausgangspfads (A) verbunden ist.
7. Bandgapschaltung nach Anspruch 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß der zusätzliche Transistor (P1)
zu den Transistoren (N1, N2) des Stromspiegelsystems
des Ausgangspfads (A) des Operationsverstärkers
(OP) in Reihe geschaltet ist und von dem Potential
gesteuert wird, welches an der Verbindungsstelle
der dem Ausgang (A) des Operationsverstärkers (OP)
nachgeschalteten Transistoren (N7, N8) anliegt.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914130245 DE4130245A1 (de) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | Bandgapschaltung |
PCT/DE1992/000692 WO1993005465A1 (de) | 1991-09-12 | 1992-08-18 | Bandgapschaltung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914130245 DE4130245A1 (de) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | Bandgapschaltung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4130245A1 true DE4130245A1 (de) | 1993-03-25 |
Family
ID=6440382
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914130245 Withdrawn DE4130245A1 (de) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | Bandgapschaltung |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4130245A1 (de) |
WO (1) | WO1993005465A1 (de) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4588941A (en) * | 1985-02-11 | 1986-05-13 | At&T Bell Laboratories | Cascode CMOS bandgap reference |
EP0217225B1 (de) * | 1985-09-30 | 1991-08-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Trimmbare Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer temperaturunabhängigen Referenzspannung |
US4902959A (en) * | 1989-06-08 | 1990-02-20 | Analog Devices, Incorporated | Band-gap voltage reference with independently trimmable TC and output |
-
1991
- 1991-09-12 DE DE19914130245 patent/DE4130245A1/de not_active Withdrawn
-
1992
- 1992-08-18 WO PCT/DE1992/000692 patent/WO1993005465A1/de active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1993005465A1 (de) | 1993-03-18 |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |