本发明涉及芯片设计，具体地涉及参考电压源电路、参考电压源电路的高阶补偿方法及芯片。
背景技术：
1、参考电压源或者说带隙基准源用来给电路提供不随温度和电源电压变化的参考电压。基本做法如图1所示，通过利用和绝对温度互补(complementary to absolutetemperature，ctat)的vbe电压，以及和绝对温度成正比(proportional to absolutetemperature，ptat)的电压δvbe相加来得到。输出电压的数学表达式为vout＝vbe+2r1/r2*kt/q*lnj1/j2，这种方案通过引入δvbe＝2r1/r2 kt/q ln j1/j2来补偿vbe的一阶项。但是这种方案只能实现10ppm/℃的温度系数，在整个温度范围内，输出电压的变化仍旧比较大，难以满足高精度测量的需求。为了继续补偿vbe剩下的高阶量从而实现更低的温度系数，研究人员先后提出了各种方案，如分段补偿和指数补偿，对于简单的一阶补偿方案，无法实现更低温度系数的参考电压，不能使用在高精度应用场景中，而现有的高阶补偿方案，虽然实现了更低的温度系数，但是电路结构复杂，并且功耗高。
2、因此，有必要对参考电压源的补偿方法加以改进。
技术实现思路
1、针对以上问题，本发明提供了一种基于bjt前向电流增益温度特性进行高阶补偿的参考电压源电路，包括ctat电路及ptat电路，ctat电路包括第一bjt，所述第一bjtq1的发射极与ptat电路相连接，所述第一bjtq 1的集电极与基极相连接并连接公共地，所述ptat电路包括第二bjtq2，所述第一bjtq1和所述第二bjtq2的电流密度比为1：n，所述第二bjtq2的集电极与基极相连接并连接公共地，所述参考电压源电路被配置为，通过配置所述第二bjtq2的偏置电流，实现对所述参考电压源电路的高阶补偿。
2、本发明提供的基于bjt前向电流增益温度特性进行高阶补偿的参考电压源电路中，所述ptat电路还包括第一电阻r1a、第二电阻r1b、第三电阻r2、第四电阻r3、运算放大器ea1及mos管m1，所述第二bjtq2的发射极与所述第三电阻r2的第二端相连接，所述第二bjtq2的集电极与基极相连接并连接公共地，所述第三电阻r2的第一端与所述第二电阻r1b的第二端及所述运算放大器ea1的反相输入端相连接，所述第一bjtq1的发射极与所述运算放大器ea1的同相输入端及所述第一电阻r1a的第二端相连接，所述第一电阻r1a及所述第二电阻r2a的第一端与所述第四电阻r3的第二端相连接，所述运算放大器ea1的输出端与所述mos管m1的源极相连接，所述mos管的栅极与电源vcc相连接，所述mos管的漏极与所述第四电阻r3的第一端相连接。
3、本发明提供的基于bjt前向电流增益温度特性进行高阶补偿的参考电压源电路中，所述第三电阻r2为可调电阻，其用于调节所述第二bjtq2的偏置电流。
4、本发明提供的的基于bjt前向电流增益温度特性进行高阶补偿的参考电压源电路中，所述参考电压源电路的基准电压vbg＝vbe1+δvbe*r2/(2r3+r1)，其中，vbe1＝vtln(ic1/is)，δvbe＝vt(lnn+ln(ie-ie/(β1+1))/(ie-ie/(β2+1)))，r1为第一电阻r1a及第二电阻r1b的阻值，vbe1为所述第一bjtq1的基极-发射极电压，vt为热电压，ic1为所述第一bjtq1的集电极电流，is为饱和电流，ie为发射极电流，β1为所述第一bjtq 1的电流增益，β2为所述第二bjtq2的电流增益。
5、本发明提供的基于bjt前向电流增益温度特性进行高阶补偿的参考电压源电路，所述第四电阻r3阻值可调。
6、为了实现上述发明目的，本发明还提供了一种参考电压源电路的高阶补偿方法，应用于上文所述的参考电压源电路进行高阶补偿，基于bjt前向电流增益温度特性，通过设定第二bjtq2的偏置电流实现对参考电压源的高阶补偿。
7、为了实现上述发明目的，本发明还提供了一种参考电压源电路的高阶补偿方法，应用于上文所述的参考电压源电路进行高阶补偿，包括步骤：将所述参考电压源电路的基准电压配置为：vbg＝vbe1+δvbe*r2/(2r3+r1)，其中，vbe1＝vtln(ic1/is)，δvbe＝vt(lnn+ln(ie-ie/(β1+1))/(ie-ie/(β2+1)))，r1为第一电阻r1a及第二电阻r1 b的阻值，vbe1为所述第一bjtq 1的基极-发射极电压，vt为热电压，ic1为所述第一bjtq1的集电极电流，is为饱和电流，ie为发射极电流，β1为所述第一bjtq1的电流增益，β2为所述第二bjtq2的电流增益。
8、本发明提供的参考电压源电路的高阶补偿方法，包括步骤：
9、设定第三电阻r2的阻值，使得参考电压源电路的输出电压/基准电压在预设温度范围内至少有三个温度点电压值相等。
10、为了实现上述发明目的，本发明还提供了一种芯片，应用上文所述的参考电压源电路，或，参考电压源电路的高阶补偿方法。
11、本发明提供的参考电压源电路及其补偿方法，基于一阶补偿的电路架构实现了高阶补偿的效果，不仅节约了功耗和成本，并可以适用于高精度和宽温度范围的应用，因此具有极高的实用价值。
1.一种基于bjt前向电流增益温度特性进行高阶补偿的参考电压源电路，其特征在于，包括ctat电路及ptat电路，ctat电路包括第一bjt，所述第一bjtq1的发射极与ptat电路相连接，所述第一bjtq1的集电极与基极相连接并连接公共地，所述ptat电路包括第二bjtq2，所述第一bjtq1和所述第二bjtq2的电流密度比为1:n，所述第二bjtq2的集电极与基极相连接并连接公共地，所述参考电压源电路被配置为，通过配置所述第二bjtq2的偏置电流，实现对所述参考电压源电路的高阶补偿。
2.根据权利要求1所述的基于bjt前向电流增益温度特性进行高阶补偿的参考电压源电路，其特征在于，所述ptat电路还包括第一电阻r1a、第二电阻r1b、第三电阻r2、第四电阻r3、运算放大器ea1及mos管m1，所述第二bjtq2的发射极与所述第三电阻r2的第二端相连接，所述第二bjtq2的集电极与基极相连接并连接公共地，所述第三电阻r2的第一端与所述第二电阻r1b的第二端及所述运算放大器ea1的反相输入端相连接，所述第一bjtq1的发射极与所述运算放大器ea1的同相输入端及所述第一电阻r1a的第二端相连接，所述第一电阻r1a及所述第二电阻r2a的第一端与所述第四电阻r3的第二端相连接，所述运算放大器ea1的输出端与所述mos管m1的源极相连接，所述mos管的栅极与电源vcc相连接，所述mos管的漏极与所述第四电阻r3的第一端相连接。
3.根据权利要求2所述的基于bjt前向电流增益温度特性进行高阶补偿的参考电压源电路，其特征在于，所述第三电阻r2为可调电阻，其用于调节所述第二bjtq2的偏置电流。
4.根据权利要求2或3所述的基于bjt前向电流增益温度特性进行高阶补偿的参考电压源电路，其特征在于，所述参考电压源电路的基准电压vbg＝vbe1+δvbe*r2/(2r3+r1)，其中，vbe1＝vtln(ic1/is)，δvbe＝vt(lnn+ln(ie-ie/(β1+1))/(ie-ie/(β2+1)))，r1为第一电阻r1a及第二电阻r1b的阻值，vbe1为所述第一bjtq1的基极-发射极电压，vt为热电压，ic1为所述第一bjtq1的集电极电流，is为饱和电流，ie为发射极电流，β1为所述第一bjtq1的电流增益，β2为所述第二bjtq2的电流增益。
5.根据权利要求2或3所述的基于bjt前向电流增益温度特性进行高阶补偿的参考电压源电路，其特征在于，所述第四电阻r3阻值可调。
6.一种参考电压源电路的高阶补偿方法，应用于对权利要求1-5中任一项所述的参考电压源电路进行高阶补偿，其特征在于，基于bjt前向电流增益温度特性，通过设定第二bjtq2的偏置电流实现对参考电压源的高阶补偿。
7.一种参考电压源电路的高阶补偿方法，应用于对权利要求2-5中任一项所述的参考电压源电路进行高阶补偿，其特征在于，包括步骤：将所述参考电压源电路的基准电压配置为：vbg＝vbe1+δvbe*r2/(2r3+r1)，其中，vbe1＝vtln(ic1/is)，δvbe＝vt(lnn+ln(ie-ie/(β1+1))/(ie-ie/(β2+1)))，r1为第一电阻r1a及第二电阻r1b的阻值，vbe1为所述第一bjtq1的基极-发射极电压，vt为热电压，ic1为所述第一bjtq1的集电极电流，is为饱和电流，ie为发射极电流，β1为所述第一bjtq1的电流增益，β2为所述第二bjtq2的电流增益。
8.根据权利要求6所述的参考电压源电路的高阶补偿方法，其特征在于，包括步骤：
9.一种芯片，其特征在于，应用权利要求1-5中任一项所述的参考电压源电路，或，权利要求6-8中任一项所述的参考电压源电路的高阶补偿方法。
