CN102122190B - 电压基准源电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及集成电路，公开了一种电压基准源电路及电压基准源生成方法。本发明中，通过高阶温度系数补偿电路产生一种自适应非线性PTAT(正温度系数)电流，将该电流转化为一自适应非线性PTAT电压后与一阶基准电压进行叠加，产生一种近似零温度系数的基准电压，作为电压基准源。由于该非线性自适应PTAT电压对一阶基准电压中的非线性负温度系数进行了抵消，从而使得电压基准源具有更低的温度系数。而且，由于结构简单，补偿支路稳定性较好，且对电压基准源初始精度影响较小。

Description

电压基准源电路

技术领域

本发明涉及集成电路，特别涉及集成电路中的电压基准源。 

背景技术

带隙电压基准源是模拟集成电路以及数模混合集成电路设计中重要的IP电路之一。其主要作用是在低压差线性稳压器(Low Dropout Regulator，简称“LDO”)，DC-DC(直流-直流转换)，模数转换器(Analog DigitalConverter，简称“ADC”)/数模转换器(Digital Analog Converter，简称“DAC”)以及***级芯片(System on Chip，简称“SoC”)***中提供稳定的电压或电流，同时在精密测量仪表中也有广泛的应用。 

现有的带隙电压基准源基于两个三极管基极-发射极电压差ΔV_BE产生正温度系数电压与三极管基极与发射极电压两端电压V_BE的负温度系数线性叠加的原理。随着电路设计中精度要求的不断提高，由于基准电压线性补偿后仍残留一定的温度系数，其温度系数指标难以满足高性能模拟电路的要求。因此采用高阶温度补偿技术实现较低温度系数的基准电压，高阶温度补偿一般是利用额外高阶补偿电路产生非线性正温度系数电压与一阶基准电压叠加以实现低温度系数的基准电路。 

具体地说，在目前的一种方案中，采用了数字开关控制接入校准电路中的PMOS管(P型MOS管)的数目，调节分压管和控制管的等效沟道长度，从而获得低温度系数的参考电压。这种带隙电压基准源电路尽管能够达到较低的非线性温度系数，如：仿真结果10.6ppm/℃。但是由于运算放大器失调电压及其温度系数的影响，高精度***中应用时必然会对基准电压的温度系数和精度产生严重的影响。与此同时，要得到精确的基准电压，就必须增加开关的数量来进行更为细致的沟道调控。这也增加了整个***控制逻辑的复杂性以及芯片管角的数量。 

在目前的另一种方案中，通过设计产生一阶、二阶、三阶正温度特性电流，通过比例叠加后转换为非线性正温度特性电压，从而对基准电压中非线性负温度系数进行抵消。其仿真最优温度系数为0.7ppm/℃，尽管该结构能够实现温度系数为亚1ppm/℃量级的基准电压，但是其温度系数稳定性随着工艺角的变化，高阶正温度特性电流发生较大的变化，由于其比例是固定的，因此其叠加之后的非线性正温度特性与理想值相比较会发生很大的偏差，无法进行高阶自适应温度补偿，且由于运放的非理想特性，会使基准电压温度系数进一步退化，同时也会影响输出电压的精度。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种电压基准源电路及电压基准源生成方法，以较简单的结构实现具有超低温度系数并且温度系数较为稳定的电压基准源。 

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种电压基准源电路，包含： 

基准核心电路，用于生成正温度系数电流； 

高阶温度系数补偿电路，用于生成电流大小随温度变化而变化的非线性正温度系数电流； 

基准电压输出电路，用于将基准核心电路生成的正温度系数电流转换为正温度系数电压，并将一负温度系数电压与正温度系数电压进行叠加，得到一阶基准电压，将高阶温度系数补偿电路生成的非线性正温度系数电流转换为非线性正温度系数电压，并将转换的非线性正温度系数电压与一阶基准电 压进行叠加，得到电压基准源。 

本发明的实施方式还提供了一种电压基准源生成方法，包含以下步骤： 

生成正温度系数电流和负温度系数电压； 

将生成的正温度系数电流转换为正温度系数电压，并将生成的负温度系数电压与转换后的正温度系数电压进行叠加，得到一阶基准电压； 

生成电流大小随温度变化而变化的非线性正温度系数电流； 

将生成的非线性正温度系数电流转换为非线性正温度系数电压，并将转换的非线性正温度系数电压与一阶基准电压进行叠加，得到电压基准源。 

本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于： 

通过高阶温度系数补偿电路产生一种自适应非线性PTAT(正温度系数)电流，将该电流转化为一自适应非线性PTAT电压后与一阶基准电压进行叠加，产生一种近似零温度系数的基准电压，作为电压基准源。由于该非线性自适应PTAT电压对一阶基准电压中的非线性负温度系数进行了抵消，从而使得电压基准源具有更低的温度系数。也就是说，高阶温度补偿技术在保留了一阶基准原有特性的基础上，具有自适应非线性温度系数补偿特性，极大地改善了电压基准源的温度系数。而且，结构简单易于集成，补偿支路稳定性较好，且对电压基准源初始精度影响较小。 

进一步地，利用两个三极管的基极-发射极电压差，生成正温度系数电流；利用一个三极管的基极-发射极，生成负温度系数电压；利用一个PMOS管生成非线性正温度系数电流。进一步保证了本发明的结构简单，易于实现。 

进一步地，电压基准源电路还包含反馈偏置环路，用于为生成正温度系数电流的基准核心电路提供偏置电压和电流，与该基准核心电路构成反馈环路。由于该反馈偏置环路可提供稳定的直流工作点，因此可以保证电路的稳定工作。 

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的电压基准源电路的示意图； 

图2是根据本发明第二实施方式的电压基准源电路的示意图； 

图3是根据本发明第二实施方式的电压基准源电路的具体结构图； 

图4是根据本发明第二实施方式中的用一PTAT电流实现电流支路的具体结构图； 

图5是根据本发明第二实施方式中的高阶温度系数补偿电路生成的非线性PTAT电流示意图； 

图6是根据本发明第二实施方式中达到的温度补偿效果示意图； 

图7是根据本发明第三实施方式的电压基准源生成方法流程图。 

具体实施方式

在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。 

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。 

本发明的核心在于，电压基准源电路中包含： 

基准核心电路，用于生成正温度系数电流； 

高阶温度系数补偿电路，用于生成电流大小随温度变化而变化的非线性正温度系数电流； 

基准电压输出电路，用于将该基准核心电路生成的正温度系数电流转换为正温度系数电压，并将该基准电压输出电路生成的一负温度系数电压与所述正温度系数电压进行叠加，得到一阶基准电压，将所述高阶温度系数补偿电路生成的非线性正温度系数电流转换为非线性正温度系数电压，并将转换的所述非线性正温度系数电压与所述一阶基准电压进行叠加，得到电压基准源。 

本发明第一实施方式涉及一种电压基准源电路。在本实施方式中，通过将正温度系数电压与负温度系数电压叠加后得到一阶基准电压，并利用一PMOS管产生非线性正温度系数电流，将该电流转化为一自适应非线性PTAT(正温度系数)电压后与一阶基准电压进行叠加，产生一种近似零温度系数的基准电压，将产生的基准电压作为电压基准源。 

具体如图1所示，该电压基准源电路包含： 

基准核心电路101，用于生成正温度系数电流。具体地说，基准核心电路通过利用两个三极管的基极-发射极电压差ΔV_BE，生成正温度系数电流。 

基准电压输出电路102，用于将基准核心电路生成的正温度系数电流转换为正温度系数电压，并将一负温度系数电压与正温度系数电压进行叠加，得到一阶基准电压。其中，基准电压输出电路可利用一个三极管的基极-发射极，生成负温度系数电压。 

高阶温度系数补偿电路103，用于生成电流大小随温度变化而变化的非线性正温度系数电流。该高阶温度系数补偿电路可通过利用一个PMOS管生成非线性正温度系数电流。 

基准电压输出电路102还用于将高阶温度系数补偿电路生成的非线性正温度系数电流转换为非线性正温度系数电压，并将转换的非线性正温度系数电压与一阶基准电压进行叠加，得到电压基准源。当然，本领域技术人员可以理解，转换后的非线性正温度系数电压的非线性温度特性，在电路工作温 度范围内应与基准电压输出电路102生成的负温度系数电压的温度特性近似相同，以便于较好地实现超低温度系数特性的基准电压。 

在本实施方式中，通过高阶温度系数补偿电路产生一种自适应非线性PTAT(正温度系数)电流，将该电流转化为一自适应非线性PTAT电压后与一阶基准电压进行叠加，产生一种近似零温度系数的基准电压，作为电压基准源。由于该非线性自适应PTAT电压对生成的负温度系数电压的非线性负温度系数进行了抵消，从而使得基准电压具有更低的温度系数。也就是说，高阶温度补偿技术在保留了一阶基准原有特性的基础上，具有自适应非线性温度系数补偿特性，极大地改善了基准电压温度系数。而且，由于结构简单易于集成，补偿支路稳定性较好，且对基准电压初始精度影响较小。 

本发明第二实施方式涉及一种电压基准源电路。本实施方式在第一实施方式的基础上，进行了细节上的补充。 

具体地说，本实施方式中的电压基准源电路还包含反馈偏置环路104和启动电路105。该反馈偏置环路用于为基准核心电路提供偏置电压和电流，与基准核心电路构成反馈环路；该启动电路用于启动基准核心电路，如图2所示。下面对本实施方式中的基准核心电路101、基准电压输出电路102、高阶温度系数补偿电路103和反馈偏置环路104的具体组成结构进行说明。 

如图3所示，基准核心电路101由2个三级管、一个电阻、2个NMOS管(N型MOS管)、4个PMOS管构成。具体地说，基准核心电路101由三极管Q1，Q2；电阻R1；NMOS管MN3，MN4；PMOS管MP4～MP7共同构成。其中Q1与Q2的发射结的面积之比为1∶N。MN3和MN4构成电流镜结构，使得两NMOS管的源极电位相等，从而在电阻R1上产生一个ΔVBE压降，从而基准核心电路中产生一个与绝对温度成正比的PTAT电流。MP4～MP7构成共源共栅Cascode电流镜，基准核心电路中产生的PTAT电流通过PMOS(MP4～MP7)Cascode电流镜进行成比例传输。其中，MP4 与MP6源极均连接至电源电压，MP4的漏极连接到MP5的源极，MP6的漏极连接到MP7的源极，MP5的漏极连接到MN3的漏极，MP7的漏极连接到MN4的漏极，MN3和MN4的栅极相连，MN3的源极与Q1的发射极相连，MN4的栅极与漏极相连，源极与R1的一端相连，该R1的另外一端接至Q2的发射极，Q1的基极和集电极相连并接至电路最低电位GND，Q2的基极和集电极相连并接至电路最低电位GND。 

如图3所示，反馈偏置环路104由2个三极管、2个NMOS管、3个PMOS管构成。具体地说，反馈偏置环路由三极管Q4，Q5；NMOS管MN1，MN2，PMOS管MP1～MP3组成。偏置电路通过自偏置的方式为基准核心电路101中的PMOS Cascode电流镜提供偏置电压和电流。同时反馈偏置环路104与基准核心电路101构成反馈环路。其中，Q4的基极与集电极相连并接至电路最低电位GND，Q5的基极与集电极相连并接至电路最低电位GND，MN1的栅极接至MN4的栅极，MN1的源极与Q5的发射极相连，MN1的漏极接至MP1的栅极和漏极，MN2的栅极与所述MN3的漏极相连，MN2的源极与Q4发射极相连，MN2的漏极与MP3的漏端相连，MP1的栅极和漏极相连，并且MP1的栅极连接至MP5和MP7的栅极，MP1的源极与电源电压相连，MP2漏极和栅极分别与MP3的源极和漏极相连，并且MP2的栅极连接至MP4与MP6的栅极，MP2的源极接至电源电压，MP3的栅极与MP1的栅极相连。MN3→MN1→MP1→MP7→MN4→MN3为正反馈环路，MN3→MN1→MP1→MP2→MP6→MN4→MN3，MN3→MN2→MP2→MP6→MN4→MN3这两个环路均为负反馈环路。只要使负反馈环路增益大于正反馈环路增益，基准电路就可以稳定工作。 

如图3所示，基准电压输出电路102由一个三级管、一个电阻、2个PMOS管构成。具体地说，基准电压输出电路102由三极管Q3；电阻R2，PMOS管MP8，MP9构成，MP8，MP9构成Cascode电流镜。三极管Q3为二极管B-C结短接呈二极管连接方式，产生一个具有负温度系数(IPTAT)的电 压V_EB，MP8，MP9构成的PMOS Cascode电流镜将基准核心电路101产生的PTAT电流传输到电阻R2上，将基准核心电路101产生的PTAT电流转化为具有正温度系数的PTAT电压，因此该PTAT电压与具有IPTAT特性的V_EB相叠加产生较低温度系数的一阶基准电压。其中，MP8的栅极与所述MP2的栅极相连，MP8的源极与电源电压相连，MP8的漏极与MP9的源极相连，MP9的栅极与MP1的栅极相连，MP9的漏极与R2的一端相连，R2的另一端与Q3的发射极相连，Q3的基极与集电极相连接并接至电路最低电位GND。 

如图3所示，高阶温度系数补偿电路103由一个PMOS管、一个N MOS管和带有正温度系数的温度特性或者是零温度系数特性的电流支路构成。具体地说，高阶温度系数补偿电路103由PMOS管MPC、一个二极管连接形式NMOS MN6以及一带有一定温度系数特性的电流支路I(T)组成，。其中，MN6的栅极和漏极相连，MN6的源极接至电路最低电位GND，电流支路注入至以二极管连接方式的MN6中，MPC的源极接至M N6的漏极，MPC的栅极与Q3的发射极相连，MPC的漏极接至所述MP9的漏极。该I(T)为PTAT电流或者是零温度系数特性的电流，用一PTAT电流实现该电流支路I(T)的方式如图4所示，可将2个PMOS管(MP10、MP11)实现的PTAT电流作为该电流支路I(T)，即MP10和MP11以cascode方式连接，将所述基准核心电路中生成的正温度系数电流镜像至所述电流支路中。随着温度的不断升高，由于PMOS MPC管源端电压升高，栅端电位下降，从而使得该PMOS管中的电流随着温度的升高而升高，且该电流具有非线性PTAT特性 

如图3所示，各种温度特性不同的电压在基准电压输出电路102中的R2两端叠加产生基准电压。由高阶温度系数补偿电路103产生的非线性PTAT电流注入到基准电压输出电路102中，在R2上形成一非线性PTAT电压，该电压与一阶基准电压叠加后输出超低温度系数基准电压，作为电压 基准源。通过灵活应用一PMOS管产生非线性正温度系数电流，该电流在基准电压输出电路102中的电阻上叠加为非线性正温度系数电压，且该电压随着温度的增大其非线性特性变强，对一阶基准电压温度残余非线性量进行有效抵消，从而实现了极低的温度系数。 

本实施方式中的启动电路105是为了使基准核心电路101在电路上电后正常工作而加入的，由于启动形式多样，而且对本实施方式并不造成实质的影响，在此不再赘述。 

需要说明的是，如图3所示的电路结构中，各PMOS管的衬底既可以与自己源极相连，亦可以接至电源电压，NMOS管衬底接至电路最低电平GND。 

以图3所示的电路结构为例，下面针对本实施方式能够达到的技术效果进行具体分析。 

假设Q1和Q2的发射结面积之比为1∶N，一阶补偿基准电压表达式为： 

$V_{\mathrm{ref}0}=V_{\mathrm{EB}3}+\frac{R_2}{R_1}\·V_T\ln N=V_{\mathrm{EB}3}+{\mathrm{mV}}_T\ln N---\left(1\right)$

其中，V_T＝KT/q为热电压，K为波尔兹曼常数，T为绝对温度，q为电子电荷量。m为电阻比R₂/R₁。考虑到V_BE的非线性： 

$V_{\mathrm{EB}}\left(T\right)=V_{G0}\left(T\right)-(V_{G0}-V_{\mathrm{EB}0})\frac{T}{T_0}-V_T(\mathrm{\γ}-\mathrm{\α})\ln \frac{T}{T_0}---\left(2\right)$

式2中V_G0为0K下硅材料的带隙电压，典型值为1.205V，常温T₀＝300K，γ、α分别为与三极管基区空穴迁移率和集电极电流指数温度系数相关的系数。因此一阶基准电压可以表示为： 

$V_{\mathrm{ref}}^{\′}=V_{G0}-(V_{G0}-V_{\mathrm{EB}3})\frac{T}{T_0}+{\mathrm{mV}}_T\ln N-(\mathrm{\γ}-\mathrm{\α})V_T\ln \frac{T}{T_0}---\left(3\right)$

因此一阶基准电压具有在中高温区有较强的非线性负温度特性。 

考虑到MPC中的电流： 

$I_{\mathrm{MPC}}=\frac{1}{2}{\mathrm{\β}}_{\mathrm{MPC}}{(\sqrt{\frac{{2I}_{\mathrm{PTAT}}}{{\mathrm{\β}}_{\mathrm{MN}6}}}+V_{\mathrm{THN}}-V_{\mathrm{EB}3}-V_{\mathrm{THP}})}^2\≈\frac{1}{2}{\mathrm{\β}}_{\mathrm{MPC}}{(\sqrt{\frac{{2I}_{\mathrm{PTAT}}}{{\mathrm{\β}}_{\mathrm{MN}6}}}-V_{\mathrm{EB}3})}^2---\left(4\right)$

其中，β_MPC和β_MN6分别代表PMOS管MPC和NMOS管MN6的增益因子(β＝μC_oxW/L)，V_THN，V_THP分别为NMOS管和PMOS管的阈值电压。由于I_ref具有呈现PTAT特性，V_EB3具有非线性负温度特性，因此I_MPC具有非线性PTAT特性。 

带入V_EB温度特性进一步分析。利用(1+x)^α≈1+αx+O(x²)得到： 

$I_{\mathrm{MPC}}=I_{\mathrm{mpc}0}+\sqrt{{2I}_{\mathrm{mpc}0}{\mathrm{\β}}_{\mathrm{MPC}}\mathrm{\κ}}{V}_T(\mathrm{\γ}-\mathrm{\α})\ln \frac{T}{T_0}---\left(5\right)$

其中I_mpc0为T＝T0时PMOS管MPC中的PTAT线性电流，κ为电流传输系数。上式中第二项为非线性PTAT电流，该电流注入到基准电压输出电路的电流叠加电阻上转化为非线性PTAT的电压： 

$V_{\mathrm{NL}}=R_3\·\sqrt{2I_{\mathrm{MPC}0}{\mathrm{\β}}_{\mathrm{MPC}}\mathrm{\κ}}(\mathrm{\γ}-\mathrm{\α})V_T\ln \frac{T}{T_0}---\left(6\right)$

该电压在输出节点与带有非线性负温度系数的V′_ref相加，从而极大地衰减了一阶基准电压如(3)式所示的非线性IPTAT电压，因此获得温度系数很低的基准电压。本实施方式中的高阶温度系数补偿电路生成的非线性PTAT电流如图5所示，所达到的温度补偿效果如图6所示。 

仿真结果表明，通过高阶补偿后，电压基准源的温度系数降低至0.3ppm/℃，通过优化温度系数及其稳定性，温度系数在3.4ppm/℃，随着MOS管工艺角变化，电压基准源偏差最大值不超过7.6ppm/℃。 

需要说明的是，本实施方式只是一种具体的实现方案，在实际应用中，各电路还可以是其他的实现结构。比如说，各电路中所包含的三极管都可以用工作组亚阈区的MOS管代替，以全MOS管实现。 

本发明第三实施方式涉及一种电压基准源生成方法，具体流程如图7所 示。 

在步骤701中，生成正温度系数电流和负温度系数电压。具体地说，可利用两个三极管的基极-发射极电压差或工作在亚阈区MOS管的栅源电压差，生成线性的正温度系数电流；利用一个三极管的基极-发射极，生成负温度系数电压，或利用工作在亚阈区MOS管栅源电压，生成非线性的负温度系数电流。 

在步骤702中，将生成的正温度系数电流转换为正温度系数电压，并将生成的负温度系数电压与转换后的正温度系数电压进行叠加，得到一阶基准电压。 

在步骤703中，生成电流大小随温度变化而变化的非线性正温度系数电流。比如说，可利用一个PMOS管生成电流大小随温度变化而变化的非线性正温度系数电流。由于MOS管工作在饱和区时，其电流与栅-源电压具有平方律关系，因此，可以利用该特性实现一种非线性正温度系数电流。 

在步骤704中，将生成的非线性正温度系数电流转换为非线性正温度系数电压，并将转换的非线性正温度系数电压与一阶基准电压进行叠加，得到电压基准源。 

不难发现，本实施方式是与第一实施方式相对应的方法实施方式，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。 

本实施方式均可以以软件、硬件、固件等方式实现。不管本发明是以软件、硬件、还是固件方式实现，指令代码都可以存储在任何类型的计算机可访问的存储器中(例如永久的或者可修改的，易失性的或者非易失性的，固态的或者非固态的，固定的或者可更换的介质等等)。同样，存储器可以例如是可编程阵列逻辑(Programmable Array Logic，简称“PAL”)、随机 存取存储器(Random Access Memory，简称“RAM”)、可编程只读存储器(Programmable Read Only Memory，简称“PROM”)、只读存储器(Read-Only Memory，简称“ROM”)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable ROM，简称“EEPROM”)、磁盘、光盘、数字通用光盘(Digital Versatile Disc，简称“DVD”)等等。 

由于在本发明的实施方式中，由非线性自适应PTAT电压对一阶基准电压中的非线性负温度系数进行了抵消，从而使得电压基准源具有更低的温度系数。而且，结构简单易于集成，补偿支路稳定性较好，且对电压基准源初始精度影响较小。另外，当电压基准源电路还包含反馈偏置环路时，由于该反馈偏置环路可提供稳定的直流工作点，因此可以保证电路的稳定工作。 

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。 

Claims (8)

1.一种电压基准源电路，其特征在于，包含：

基准核心电路，用于生成正温度系数电流；

高阶温度系数补偿电路，用于生成电流大小随温度变化而变化的非线性正温度系数电流；

基准电压输出电路，用于将所述基准核心电路生成的正温度系数电流转换为正温度系数电压，并将该基准电压输出电路生成的一负温度系数电压与所述正温度系数电压进行叠加，得到一阶基准电压，将所述高阶温度系数补偿电路生成的非线性正温度系数电流转换为非线性正温度系数电压，并将转换的所述非线性正温度系数电压与所述一阶基准电压进行叠加，得到电压基准源；

所述基准核心电路由2个三极管Q1、Q2、1个电阻R1、2个NMOS管MN3、MN4、4个PMOS管MP4、MP5、MP6、MP7构成；其中，Q1与Q2的发射结的面积之比为1：N，2个NMOS管构成电流镜结构，4个PMOS管构成共源共栅Cascode电流镜；

其中，MP4与MP6源极均连接至电源电压，MP4的漏极连接到MP5的源极，MP6的漏极连接到MP7的源极，MP5的漏极连接到MN3的漏极，MP7的漏极连接到MN4的漏极，MN3和MN4的栅极相连，MN3的源极与Q1的发射极相连，MN4的栅极与漏极相连，源极与R1的一端相连，该R1的另外一端接至Q2的发射极，Q1的基极和集电极相连并接至电路最低电位GND，Q2的基极和集电极相连并接至电路最低电位GND；

所述电压基准源电路还包含反馈偏置环路，用于为所述基准核心电路提供偏置电压和电流；

所述反馈偏置环路由2个三极管Q4、Q5、2个NMOS管MN1和MN2、3个PMOS管MP1、MP2、MP3构成，所述反馈偏置环路与所述基准核心电路构成反馈环路；

其中，Q4的基极与集电极相连并接至电路最低电位GND，Q5的基极与集电极相连并接至电路最低电位GND，MN1的栅极接至所述MN4的栅极，MN1的源极与Q5的发射极相连，MN1的漏极接至MP1的栅极和漏极，MN2的栅极与所述MN3的漏极相连，MN2的源极与Q4发射极相连，MN2的漏极与MP3的漏端相连，MP1的栅极和漏极相连，并且MP1的栅极连接至所述MP5和所述MP7的栅极，MP1的源极与电源电压相连，MP2漏极和栅极分别与MP3的源极和漏极相连，并且MP2的栅极连接至所述MP4与所述MP6的栅极，MP2的源极接至电源电压，MP3的栅极与MP1的栅极相连。

2.根据权利要求1所述的电压基准源电路，其特征在于，所述基准核心电路利用2个三极管的基极-发射极电压差，生成所述正温度系数电流。

3.根据权利要求1所述的电压基准源电路，其特征在于，所述基准电压输出电路利用1个三极管的基极-发射极，生成所述负温度系数电压。

4.根据权利要求3所述的电压基准源电路，其特征在于，所述基准电压输出电路由1个三极管Q3、1个电阻R2、2个PMOS管MP8、MP9构成；

其中，三极管为二极管B-C结短接呈二极管连接方式，用于生成所述负温度系数电压；2个PMOS管构成Cascode电流镜，用于将所述基准核心电路生成的正温度系数电流传输到所述基准电压输出电路中的电阻；

其中，MP8的栅极与所述MP2的栅极相连，MP8的源极与电源电压相连，MP8的漏极与MP9的源极相连，MP9的栅极与所述MP1的栅极相连，MP9的漏极与R2的一端相连，R2的另一端与Q3的发射极相连，Q3的基极与集电极相连接并接至电路最低电位GND。

5.根据权利要求4所述的电压基准源电路，其特征在于，所述高阶温度系数补偿电路利用1个PMOS管生成所述非线性正温度系数电流。

6.根据权利要求5所述的电压基准源电路，其特征在于，所述高阶温度系数补偿电路由1个PMOS管MPC、1个NMOS管MN6和带有正温度系数的温度特性或者是零温度系数特性的电流支路构成；

其中，MN6的栅极和漏极相连，MN6的源极接至电路最低电位GND，电流支路注入至以二极管连接方式的MN6中，MPC的源极接至MN6的漏极，MPC的栅极与所述Q3的发射极相连，MPC的漏极接至所述MP9的漏极。

7.根据权利要求6所述的电压基准源电路，其特征在于，所述电流支路中的正温度系数电流，通过2个PMOS管MP10和MP11生成；

其中，MP10和MP11将所述基准核心电路中生成的正温度系数电流镜像至所述电流支路中；

其中，MP10的栅极与所述MP2的栅极相连，MP10的源极与电源电压相连，MP10的漏极与MP11的源极相连，MP11的栅极与所述MP1的栅极相连。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的电压基准源电路，其特征在于，所述电压基准源电路还包含启动电路，用于启动所述基准核心电路。

Images