参考电压源的制作方法

本申请涉及集成电路，具体涉及一种参考电压源。

背景技术：

1、参考电压源一般用于在芯片内部产生受温度影响较小的参考电压，以及用作其它模拟电路单元的基准电压。传统的低温漂参考电压源通常为带隙基准电压源(bandgap)，图1示出了一种传统带隙基准电压源的电路结构图。如图1所示，带隙基准电压源包括晶体管p1、晶体管p2、运算放大器op0、电阻ru、电阻rd以及三极管bj1和三极管bj2，具体电路连接不详细介绍。其采用包含三极管(bjt)的架构，利用晶体管的vbe电压(发射极和基极之间的电压)与温度成反比，而δvbe电压(两个三极管的vbe电压之差)与温度成正比的特性，将vbe与δvbe以一定的比例关系进行叠加，进而得到零温度系数的参考电压vbrf。

2、传统的带隙基准电压源，其产生的参考电压的温漂主要受pvt(process，voltage，temperature)工艺角的影响。在不同的工艺角下，其温漂会有较大差异，且无法自行调节。因此采用该带隙基准电压源的ic芯片在量产后，同一片晶圆上的不同ic的参考电压的温漂可能存在较大的差异。目前常见的校准方式是在芯片量产后，收集大量ic的温漂测试数据，再根据统计结果确定需要调整的值，经由寄存器为后续所有的ic写入一个固定值，完成校准。这种温漂校准方式需要消耗大量时间去获取前期的温漂测试数据，且成本很高，也无法精确到每颗ic，校准精度不高。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本申请提供了一种参考电压源。

2、本实用新型提供一种参考电压源，所述参考电压源的输出端输出参考电压，所述参考电压源包括：偏置电流产生电路，所述偏置电流产生电路的输入端连接所述参考电压源的输出端，接收所述参考电压，向后级输出偏置电流；温漂调节电路，连接所述偏置电流产生电路，接收所述偏置电流，基于所述偏置电流向后级输出基准电压，所述基准电压的温漂与所述偏置电流相关；数字电路，输出修调信号；以及参考电压产生电路，连接在所述温漂调节电路和所述数字电路之间，接收所述基准电压和所述修调信号，由所述输出端输出所述参考电压。

3、可选地，所述温漂调节电路包括：电流镜像单元，连接至所述偏置电流产生电路，接收所述偏置电流以输出基准电流，所述基准电流与所述偏置电流呈比例关系；以及温漂抵消单元，与所述电流镜像单元连接于第一节点，接收所述基准电流，并从所述第一节点将所述基准电压提供至所述参考电压产生电路。

4、可选地，所述温漂抵消单元包括第一晶体管，所述第一晶体管的第一端接地，第二端和控制端连接于所述第一节点上，且所述第一晶体管在导通状态下处于饱和区。

5、可选地，所述基准电流和所述第一晶体管的宽长比的比值为第一值，所述基准电压的温漂与所述第一值呈正相关关系。

6、可选地，所述偏置电流产生电路包括：第一电阻，第一端接地；以及第一压控电流源，连接所述第一电阻的第二端，且连接所述参考电压产生电路的输出端以接收所述参考电压，并将所述参考电压反馈至所述第一电阻上，所述第一电阻上的电流为所述偏置电流。

7、可选地，所述参考电压产生电路包括：第二压控电流源，连接在第一节点上，接收所述基准电压；以及电压修调单元，连接所述第二压控电流源，所述第二压控电流源将所述基准电压反馈至所述电压修调单元，使所述电压修调单元基于所述基准电压从所述输出端输出所述参考电压，其中，所述电压修调单元连接所述数字电路，接收所述修调信号以修调自身的物理量。

8、可选地，所述物理量包括电阻，所述电压修调单元包括可变电阻或电阻修调网络。

9、可选地，所述数字电路包括寄存器，所述寄存器输出n位二进制数，以向所述参考电压产生电路提供2n个不同的所述修调信号。

10、可选地，所述电流镜像单元至少包括一个第二晶体管，所述第二晶体管和所述第一晶体管串联，且连接至所述偏置电流产生电路的第一压控电流源。

11、可选地，所述电阻修调单元包括串联在所述第二压控电流源和参考地之间的第二电阻、第四电阻和第三电阻，所述第四电阻为可变电阻，接收所述修调信号，所述第四电阻和所述第三电阻的连接节点为第二节点，所述第二电阻和所述第四电阻的连接节点为第三节点，所述第二压控电流源连接至所述第二节点，且从所述第三节点输出所述参考电压。

12、本实用新型提供的参考电压源，采样参考电压生成偏置电流，再经由偏置电流产生基准电压，使基准电压的温漂与偏置电流有关，再根据基准电压得到参考电压，形成一个电压反馈环路。从而调节参考电压就可以调节偏置电流，从而同步改变参考电压的温漂。因此本实用新型的参考电压源可以通过数字电路同时对输出的参考电压的电压值和温漂进行调整，在很大程度上抑制了pvt对温漂的影响。同时在晶圆的cp(chip probe)测试阶段便可完成温漂校准，校准成本很低，也可以实现每颗ic温漂的精确校准，校准精度高，效果好；而且电路结构较为简单，易于实现。

13、进一步地，采用工作在饱和区的第一晶体管来接收与偏置电流成比例的基准电流，以产生基准电压，从而生成参考电压。使基准电压的温漂仅与偏置电流以及第一晶体管的宽长比有关，通过调节参考电压就可以调节偏置电流，从而得到零温漂的参考电压。调节精度高，响应快，调节效果好，参考电压随pvt工艺角的变化较小。

14、应当说明的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

技术特征：

1.一种参考电压源，所述参考电压源的输出端输出参考电压，其特征在于，所述参考电压源包括：

2.根据权利要求1所述的参考电压源，其特征在于，所述温漂调节电路包括：

3.根据权利要求2所述的参考电压源，其特征在于，所述温漂抵消单元包括第一晶体管，所述第一晶体管的第一端接地，第二端和控制端连接于所述第一节点上，且所述第一晶体管在导通状态下处于饱和区。

4.根据权利要求3所述的参考电压源，其特征在于，所述基准电流和所述第一晶体管的宽长比的比值为第一值，所述基准电压的温漂与所述第一值呈正相关关系。

5.根据权利要求1所述的参考电压源，其特征在于，所述偏置电流产生电路包括：

6.根据权利要求1所述的参考电压源，其特征在于，所述参考电压产生电路包括：

7.根据权利要求6所述的参考电压源，其特征在于，所述物理量包括电阻，所述电压修调单元包括可变电阻或电阻修调网络。

8.根据权利要求1所述的参考电压源，其特征在于，所述数字电路包括寄存器，所述寄存器输出n位二进制数，以向所述参考电压产生电路提供2n个不同的所述修调信号。

9.根据权利要求3所述的参考电压源，其特征在于，所述电流镜像单元至少包括一个第二晶体管，所述第二晶体管和所述第一晶体管串联，且连接至所述偏置电流产生电路的第一压控电流源。

10.根据权利要求7所述的参考电压源，其特征在于，所述电阻修调单元包括串联在所述第二压控电流源和参考地之间的第二电阻、第四电阻和第三电阻，所述第四电阻为可变电阻，接收所述修调信号，

技术总结本申请公开了一种参考电压源，参考电压源的输出端输出参考电压，其特征在于，参考电压源包括：偏置电流产生电路，偏置电流产生电路的输入端连接参考电压源的输出端，接收参考电压，向后级输出偏置电流；温漂调节电路，连接偏置电流产生电路，接收偏置电流，基于偏置电流向后级输出基准电压，基准电压的温漂与偏置电流相关；数字电路，输出修调信号；以及参考电压产生电路，连接在温漂调节电路和数字电路之间，接收基准电压和修调信号，由输出端输出参考电压。该参考电压源可以经由数字电路调节参考电压，以调节偏置电流，从而同步调节参考电压的电压值和温漂，经过调节可以实现零温漂，从而抑制了PVT工艺角对温漂的影响，实现自适应低温漂。技术研发人员：丁春楠受保护的技术使用者：北京欧铼德微电子技术有限公司技术研发日：20231114技术公布日：2024/6/30