带隙基准电路及带隙基准电压校准方法与流程

本技术涉及电路，具体而言，涉及一种带隙基准电路及带隙基准电压校准方法。

背景技术：

1、带隙基准电路是一种产生与电源电压以及温度无关的带隙基准电压的模拟电路，由于带隙基准电压随温度变化小，因此，被广泛应用于各种模拟电路中。

2、在相关的技术中，带隙基准电路通过将一个与绝对温度正相关(proporationalto absolute temperature，ptat)的电压和一个与绝对温度负相关(complementary toabsolute temperature，ctat)的电压相加，得到与温度无关的带隙基准电压。

3、但是，带隙基准电压会因为工艺波动而发生变化，具体表现为带隙基准电压的绝对值和温度系数偏离预期。

技术实现思路

1、本技术的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种带隙基准电路及带隙基准电压校准方法，以便通过具有自校准功能的电路，对带隙基准电压的正温度系数电压和负温度系数电压进行修调，同时实现对带隙基准电压的绝对值和温度系数的校准。

2、为实现上述目的，本技术实施例采用的技术方案如下：

3、第一方面，本技术实施例提供了一种带隙基准电路，所述带隙基准电路包括：第一校准电路、第二校准电路、比较电路、控制电路和带隙基准电压源；所述带隙基准电压源包括：第一电压采样电路、第二电压采样电路和比例积分电路；

4、其中，所述第一电压采样电路的第一输入端和第二输入端连接第一电压输入端，所述第一电压采样电路的输出端连接所述比例积分电路的正输入端，所述第一校准电路的输入端连接第二电压输入端，所述第一校准电路的输出端连接所述比例积分电路的正输入端；

5、所述第二电压采样电路的第一输入端连接预设接地端，所述第二电压采样电路的第二输入端连接所述第二电压输入端，所述第二电压采样电路的输出端连接所述比例积分电路的负输入端，所述第二校准电路的输入端连接所述第一电压输入端，所述第二校准电路的输出端连接所述比例积分电路的负输入端；

6、所述比例积分电路的正输出端和负输出端分别连接所述比较电路的两个输入端，所述比较电路的输出端连接所述控制电路的输入端，所述控制电路的输出端连接所述第一电压采样电路和所述第二电压采样电路的控制端。

7、可选地，所述第一电压采样电路包括：第一充放电子电路和第二充放电子电路；

8、所述第一充放电子电路的输入端作为所述第一电压采样电路的第一输入端，所述第二充放电子电路的输入端作为所述第一电压采样电路的第二输入端，所述第一充放电子电路的输出端和所述第二充放电子电路的输出端连接作为所述第一电压采样电路的输出端；

9、所述第一充放电子电路的控制端和所述第二充放电子电路的控制端作为所述第一电压采样电路的控制端。

10、可选地，所述第一充放电子电路包括：第一开关组、第二开关组和第一采样电容；

11、所述第一开关组中的一个开关单元连接在所述第一充放电子电路的输入端和所述第一采样电容的一端之间，所述第一开关组中的另一个开关单元连接在共模电压输入端和所述第一采样电容的另一端之间；

12、所述第二开关组中的一个开关单元连接在所述共模电压输入端和所述第一采样电容的一端之间，所述第二开关组中的另一个开关单元连接在所述第一采样电容的另一端和所述第一充放电子电路的输出端之间；

13、所述第二充放电子电路包括：第三开关组、第四开关组和第二采样电容；

14、所述第三开关组中的一个开关单元连接在所述第二充放电子电路的输入端和所述第二采样电容的一端之间，所述第三开关组中的另一个开关单元连接在所述共模电压输入端和所述第二采样电容的另一端之间；

15、所述第四开关组中的一个开关单元连接在所述共模电压输入端和所述第二采样电容的一端之间，所述第四开关组中的另一个开关单元连接在所述第二采样电容的另一端和所述第二充放电子电路的输出端之间；

16、所述第一采样电容和所述第二采样电容为可调电容，所述第一采样电容的控制端作为所述第一充放电子电路的控制端，所述第二采样电容的控制端作为所述第二充放电子电路的控制端。

17、可选地，所述第二电压采样电路包括：第三充放电子电路和第四充放电子电路；

18、所述第三充放电子电路的输入端作为所述第二电压采样电路的第一输入端，所述第四充放电子电路的输入端作为第二电压采样电路的第二输入端，所述第三充放电子电路的输出端和所述第四充放电子电路的输出端连接作为所述第二电压采样电路的输出端；

19、所述第三充放电子电路的控制端和所述第四充放电子电路的控制端作为所述第二电压采样电路的控制端。

20、可选地，所述第三充放电子电路包括：第五开关组、第六开关组和第三采样电容；

21、所述第五开关组中的一个开关单元连接在所述第三充放电子电路的输入端和所述第三采样电容的一端之间，所述第五开关组中的另一个开关单元连接在共模电压输入端和所述第三采样电容的另一端之间；

22、所述第六开关组中的一个开关单元连接在所述共模电压输入端和所述第三采样电容的一端之间，所述第六开关组中的另一个开关单元连接在所述第三采样电容的另一端和所述第三充放电子电路的输出端之间；

23、所述第四充放电子电路包括：第七开关组、第八开关组和第四采样电容；

24、所述第七开关组中的一个开关单元连接在所述第四充放电子电路的输入端和所述第四采样电容的一端之间，所述第七开关组中的另一个开关单元连接在所述共模电压输入端和所述第四采样电容的另一端之间；

25、所述第八开关组中的一个开关单元连接在所述共模电压输入端和所述第四采样电容的一端之间，所述第八开关组中的另一个开关单元连接在所述第四采样电容的另一端和所述第四充放电子电路的输出端之间；

26、所述第三采样电容和所述第四采样电容为可调电容，所述第三采样电容的控制端作为所述第三充放电子电路的控制端，所述第四采样电容的控制端作为所述第四充放电子电路的控制端。

27、可选地，所述第一校准电路包括：第九开关组、第十开关组和第五采样电容；

28、所述第九开关组中的一个开关单元连接在所述第一校准电路的输入端和所述第五采样电容的一端之间，所述第九开关组中的另一个开关单元连接在共模电压输入端和所述第五采样电容的另一端之间；

29、所述第十开关组中的一个开关单元连接在所述共模电压输入端和所述第五采样电容的一端之间，所述第十开关组的另一个开关单元连接在所述第五采样电容的另一端和所述第一校准电路的输出端之间。

30、可选地，所述第二校准电路包括：第十一开关组、第十二开关组和第六采样电容；

31、所述第十一开关组中的一个开关单元连接在所述第二校准电路的输入端和所述第六采样电容的一端之间，所述第十一开关组中的另一个开关单元连接在共模电压输入端和所述第六采样电容的另一端之间；

32、所述第十二开关组中的一个开关单元连接在所述共模电压输入端和所述第六采样电容的一端之间，所述第十二开关组的另一个开关单元连接在所述第六采样电容的另一端和所述第二校准电路的输出端之间。

33、可选地，所述比例积分电路包括：第一开关电容单元、第二开关电容单元和放大器；

34、所述第一开关电容单元连接在所述放大器的正输入端和负输出端之间，所述第二开关电容单元连接在所述放大器的负输入端和正输出端之间。

35、第二方面，本技术实施例还提供一种带隙基准电压校准方法，应用于如第一方面任一项所述的带隙基准电路，所述方法包括：

36、在带隙基准电压源处于校准模式下，通过第一电压采样电路和比例积分电路生成第一积分电压和第二积分电压，以及通过第二电压采样电路和所述比例积分电路生成第三积分电压；

37、通过第一校准电路和所述比例积分电路生成第一校准电压，以及通过第二校准电路和所述放电电路生成第二校准电压；

38、根据所述第一积分电压、所述第二积分电压、所述第三积分电压、所述第一校准电路和所述第二校准电压，计算输出电压差；

39、通过比较电路根据所述输出电压差输出比较结果；

40、通过控制电路根据所述比较结果和预设修调比例生成第一电压采样电路和所述第二电压采样电路的控制信号，以通过调整所述第一电压采样电路和所述第二电压采样电路的电压采样系数，调整所述带隙基准电压源的正温度系数和负温度系数；

41、校准完成后，所述带隙基准电压源退出所述校准模式，在输出模式下输出带隙基准电压。

42、可选地，如下为计算所述预设修调比例的过程：

43、确定所述带隙基准电压源在当前状态下的带隙基准电压；

44、对所述带隙基准电压的温度系数进行修调，确定所述正温度系数的第一电压变化量和所述负温度系数的第一电压变化量；

45、对所述带隙基准电压的绝对值进行修调，确定所述正温度系数的第二电压变化量和所述负温度系数的第二电压变化量；

46、根据所述正温度系数的第一电压变化量、所述负温度系数的第一电压变化量、所述正温度系数的第二电压变化量和所述负温度系数的第二电压变化量，确定所述带隙基准电压源在所述当前状态的预设修调比例。

47、第三方面，本技术实施例还提供一种芯片，该芯片包括上述第一方面任一项所述的带隙基准电路，并执行上述第二方面任一项所述的带隙基准电压校准方法。

48、第四方面，本技术实施例还提供一种电子设备，该电子设备包括如第三方面所述的芯片和功能电路，芯片与功能电路连接，为功能电路提供带隙基准电压。

49、本技术的有益效果是：

50、本技术提供的带隙基准电路及带隙基准电压校准方法，在校准模式下，基于第一校准电路和第二校准电路生成的校准电压对第一电压采样电路和第二电压采样电路的采样电压进行校准，通过对第一电压采样电路和第二电压采样电路均进行校准，以实现对带隙基准电压源的正温度系数电压和负温度系数电压的修调，同时实现对带隙基准电压的绝对值和温度系数的校准，使得带隙基准电压不受温度和工艺波动的影响，基于该第一校准电路、第二校准电路、比较电路和控制电路，不需人工介入校准，可实现对带隙基准电压源的自校准。