成都信息工程大学杨燕获国家专利权
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龙图腾网获悉成都信息工程大学申请的专利一种具有电阻补偿的带隙基准电路获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN108345344B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2023-09-26发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:201810384734.2,技术领域涉及:G05F3/26;该发明授权一种具有电阻补偿的带隙基准电路是由杨燕;赵健雄设计研发完成,并于2018-04-26向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种具有电阻补偿的带隙基准电路在说明书摘要公布了:本发明涉及一种基于CMOS工艺的具有电阻补偿的带隙基准电路,属于模拟集成电路领域,具体涉及一种具有电阻补偿的带隙基准电路。本发明包括:带隙基准核心电路和补偿电流产生电路,其中补偿电流产生电路包括电流乘法器电路、IPTAT产生电路、IPTAT2产生电路、IPTAT4产生电路和Iout产生电路。本发明通过电路的巧妙转换,而无需采用多种工艺制造,在原理上使用类似电阻补偿方式进行补偿,但是实现并不需要真实电阻,从工艺的角度相比其他采用多种工艺的电阻补偿方式大大减少加工成本,解决了电阻对工艺的依赖性问题。并且本发明采用一种电阻方式进行补偿,大大提高了带隙基准的温度系数特性。
本发明授权一种具有电阻补偿的带隙基准电路在权利要求书中公布了:1.一种具有电阻补偿的带隙基准电路,包括:带隙基准核心电路,用于产生一阶补偿的基准电压;补偿电流产生电路,用于产生带隙基准电路的补偿电流,包括:电流乘法器电路、IPTAT产生电路、IPTAT2产生电路、IPTAT4产生电路和Iout产生电路,其中,所述电流乘法器电路,用于产生带隙基准核心电路的补偿电流Iy;所述IPTAT产生电路,用于产生IPTAT电流;所述IPTAT2产生电路用于产生IPTAT2电流;所述IPTAT4产生电路由两个结构相同的IPTAT2产生电路组成,用于产生带隙基准核心电路的IPTAT4电流;所述Iout产生电路用于产生Iout电流;所述带隙基准核心电路包括:第一晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至直流电源输入端;第二晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至直流电源输入端,其栅极耦接至第一晶体管的栅极;第三晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至直流电源输入端,其栅极耦接至第一晶体管的栅极;第一电阻,具有第一端和第二端,其第一端耦接至第一晶体管的漏极,其第二端耦接至接地端;第一NPN双极型晶体管,具有发射极、集电极和基极,其集电极耦接至第一晶体管的漏极,其发射极耦接至接地端;第二NPN双极型晶体管,具有发射极、集电极和基极,其集电极耦接至第一晶体管的漏极,其发射极耦接至接地端;第二电阻,具有第一端和第二端,其第一端耦接至第二晶体管的漏极,其第二端耦接至第二NPN双极型晶体管的集电极;第一运算放大器,具有反相输入端、正相输入端和输出端,其反相输入端耦接至第一晶体管的漏极、第一电阻的第一端以及第一NPN双极型晶体管的集电极,其正相输入端耦接至第二晶体管的漏极、第二电阻的第一端,其输出端耦接至第一晶体管的栅极;第三电阻,具有第一端和第二端,其第一端耦接至第一运算放大器的正相输入端以及第二电阻的第一端,其第二端耦接至接地端;以及第四电阻,具有第一端和第二端,其第一端耦接至第三晶体管的漏极,其第二端耦接至接地端;所述第一晶体管、所述第二晶体管和所述第三晶体管为PMOS晶体管,所述第一电阻的阻值和所述第三电阻的阻值相等;所述IPTAT4产生电路,包括:第四晶体管,具有源极、栅极和漏极,其栅极耦接至第五晶体管的栅极和第四晶体管的漏极;第五晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至第六晶体管的漏极;第六晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至直流电源输入端和第七晶体管的源极,其栅极耦接至第七晶体管的栅极,其漏极耦接至第五晶体管的源极;第七晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至直流电源输入端和第六晶体管的源极,其栅极耦接至第六晶体管的栅极和第六晶体管的漏极,其漏极耦接至第四晶体管的源极;第八晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至第五晶体管的漏极、第六晶体管的漏极,其栅极耦接至第八晶体管的漏极和第九晶体管的栅极;第九晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至第七晶体管的漏极和第四晶体管的源极;第十晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至接地端,其漏极耦接至第十晶体管的栅极,其栅极耦接至第十一晶体管的栅极;第十一晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至接地端,其漏极耦接至第四晶体管的漏极和第五晶体管的栅极;第十二晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至接地端,其栅极耦接至第十一晶体管的栅极,其漏极耦接至第八晶体管的漏极和第九晶体管的栅极;第十三晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至接地端,其栅极耦接至第十二晶体管的栅极,其漏极耦接至第五晶体管的漏极和第九晶体管的漏极;第十四晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至接地端,其漏极耦接至第十三晶体管的漏极,其栅极耦接至第十四晶体管的漏极;第十五晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至接地端,其栅极耦接至第五晶体管的漏极、第九晶体管的漏极和第十四晶体管的栅极;第十六晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至电源输入端,其栅极耦接至第十六晶体管的漏极,其漏极耦接至第十五晶体管的漏极;第十七晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至电源输入端,其栅极耦接至第十五晶体管的漏极、第十六晶体管的漏极和第十六晶体管的栅极;第十八晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至第十七晶体管的漏极,其栅极耦接至第十八晶体管的漏极;第十九晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至第十六晶体管的漏极,其栅极耦接至第十八晶体管的栅极;第二十晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至第十六晶体管的漏极和第十九晶体管的源极,其栅极耦接至第二十晶体管的漏极;第二十一晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至第十七晶体管的漏极和第十八晶体管的源极,其栅极耦接至第二十晶体管的栅极和第二十晶体管的漏极;第二十二晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至接地端,其漏极耦接至第二十二晶体管的栅极;第二十三晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至接地端,其漏极耦接至第十八晶体管的漏极和第十九晶体管的栅极,其栅极耦接至第二十二晶体管的栅极;第二十四晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至接地端,其漏极耦接至第二十晶体管的漏极和第二十一晶体管的栅极,其栅极耦接至第二十三晶体管的栅极;第二十五晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至接地端,其漏极耦接至第十九晶体管的漏极和第二十一晶体管的漏极,其栅极耦接至第二十四晶体管的栅极;第二十六晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至接地端,其漏极耦接至第二十五晶体管的漏极,其栅极耦接至第二十五晶体管的漏极;以及第二十七晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至接地端,其栅极耦接至第二十六晶体管的栅极和第二十六晶体管的漏极;所述电流乘法器电路包括:第二十八晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至直流电源输入端,其栅极耦接至第二十八晶体管的漏极,其漏极耦接至第二十七晶体管的漏极;第二十九晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至直流电源输入端,其栅极耦接至第二十九晶体管的漏极,其漏极耦接至第二十八晶体管的漏极和第二十八晶体管的栅极;第三十晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至直流电源输入端,其栅极耦接至第二十九晶体管的漏极和第二十九晶体管的栅极;第三十一晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至直流电源输入端,其栅极耦接至第三十晶体管的栅极,其漏极耦接至第三十晶体管的漏极;第三十二晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至直流电源输入端,其栅极耦接至第三十一晶体管的栅极;第三十三晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至直流电源输入端,其栅极耦接至第三十一晶体管的栅极和第三十二晶体管的栅极,其漏极耦接至第三十二晶体管的漏极;第三十四晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至直流电源输入端,其栅极耦接至第三十三晶体管的栅极;第三十五晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至直流电源输入端,其漏极耦接至第三十四晶体管的漏极;第三十六晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至直流电源输入端,其栅极耦接至第三十五晶体管的栅极;第三十七晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至直流电源输入端,其栅极耦接至第三十六晶体管的栅极,其漏极耦接至第三十六晶体管的漏极;第三十八晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至直流电源输入端,其栅极耦接至第三十七晶体管的栅极;第三十九晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至直流电源输入端,其栅极耦接至第三十七晶体管的栅极和第三十八晶体管的栅极,其漏极耦接至第三十八晶体管的漏极;第四十晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至直流电源输入端,其栅极耦接至第三十九晶体管的栅极,其漏极耦接至第四十晶体管的栅极;第四十一晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至直流电源输入端,其栅极耦接至第四十晶体管的栅极,其漏极耦接至第四十晶体管的漏极和第四十一晶体管的栅极;第四十二晶体管,具有源极、栅极和漏极,其漏极耦接至第三十二晶体管的漏极和第三十三晶体管的漏极,其栅极耦接至第四十二晶体管的漏极;第四十三晶体管,具有源极、栅极和漏极,其漏极耦接至第二十七晶体管的漏极、第三十四晶体管的漏极和第三十五晶体管的漏极,其栅极耦接至第四十二晶体管的栅极,其源极耦接至第三十晶体管的漏极和第三十一晶体管的漏极;第四十四晶体管,具有源极、栅极和漏极,其漏极耦接至第三十六晶体管的漏极和第三十七晶体管的漏极,其栅极耦接至第四十四晶体管的漏极,其源极耦接至第三十晶体管的漏极、第三十一晶体管的漏极和第四十三晶体管的源极;第四十五晶体管,具有源极、栅极和漏极,其栅极耦接至第四十四晶体管的栅极,其源极耦接至第四十二晶体管的源极;第四十六晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至接地端,其栅极耦接至第三十四晶体管的漏极、第三十五晶体管的漏极和第四十三晶体管的漏极,其漏极耦接至第四十五晶体管的漏极;第四十七晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至接地端,其栅极耦接至第四十六晶体管的栅极;第四十八晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至接地端,其漏极耦接至第四十二晶体管的源极和第四十五晶体管的源极,其栅极耦接至第三十八晶体管的漏极和第三十九晶体管的漏极;第四十九晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至接地端,其栅极耦接至第四十八晶体管的栅极,其漏极耦接至第四十四晶体管的源极;所述Iout产生电路包括:第五十晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至直流电源输入端;第五十一晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至直流电源输入端,其栅极耦接至第五十晶体管的栅极,其漏极耦接至第五十一晶体管的栅极;第五十二晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至直流电源输入端,其栅极耦接至第五十一晶体管的栅极;第五十三晶体管,具有源极、栅极和漏极,其漏极耦接至第五十一晶体管的栅极和第五十二晶体管的栅极,其栅极耦接至第五十三晶体管的漏极,其源极耦接至第五十二晶体管的漏极;第五十四晶体管,具有源极、栅极和漏极,其漏极耦接至第四十七晶体管的漏极,其源极耦接至接地端,其栅极耦接至第五十晶体管的漏极;第五十五晶体管,具有源极、栅极和漏极,其漏极耦接至第五十一晶体管的漏极、第五十三晶体管的漏极和第五十三晶体管的栅极,其栅极耦接至第五十二晶体管的漏极和第五十三晶体管的源极;第五十六晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至接地端,其栅极耦接至第五十五晶体管的栅极,其漏极耦接至第五十二晶体管的漏极和第五十三晶体管的源极;第五电阻,具有第一端和第二端,其第一端耦接至第五十晶体管的漏极和第五十四晶体管的栅极,其第二端耦接至接地端;以及第六电阻,具有第一端和第二端,其第一端耦接至第五十五晶体管的源极,其第二端耦接至接地端;所述IPTAT产生电路包括;第五十七晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至直流电源输入端;第五十八晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至直流电流输入端,其栅极耦接至第五十七晶体管的栅极;第五十九晶体管,具有源极、栅极和漏极,其源极耦接至直流电流输入端,其栅极耦接至第五十八晶体管的栅极,其漏极耦接至第五晶体管的漏极;第二运算放大器,具有正相输入端、反相输入端和输出端,其正相输入端耦接至第五十八晶体管的漏极,其反相输入端耦接至第五十七晶体管的漏极,其输出端耦接至第五十八晶体管的栅极和第五十九晶体管的栅极;第一PNP双极型晶体管,具有发射极、基极和集电极,其发射极耦接至第五十七晶体管的漏极和第二运算放大器的反相输入端,其基极耦接至接地端,其集电极耦接至接地端;第二PNP双极型晶体管,具有发射极、基极和集电极,其基极耦接至接地端,其集电极耦接至接地端;以及第七电阻,具有第一端和第二端,其第一端耦接至运算放大器的正相输入端和第五十八晶体管的漏极,其第二端耦接至第二PNP双极型晶体管的发射极;所述第一PNP双极型晶体管和所述第二PNP双极型晶体管的个数之比为1:8。
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