一种用于FPGA的高精度带隙基准电路

现场可编辑逻辑门阵列(Field Programmable Logic Array,FPGA)具有集高带宽、强信息处理能力等优点,为5G通讯、云计算、物联网等热门领域的信号转换、传输等做出了不可忽视的贡献。高性能的FPGA常采用低工艺节点的鳍式场效应晶体管(Fin Field-Effect Transistor,FinFET)进行设计与制造,且内嵌有带隙基准(Bandgap Voltage Reference,Bandgap)电路,为内部数字和模拟电路提供稳定、高质量地偏置电压。然而FinFET工艺下的晶体管、电阻等器件的各项参数对工艺角、温度的变化更加敏感,使得带隙基准的温度补偿电路的设计会更加困难,且在大规模芯片生产中可能会出现良品率低的问题。作为一种超大规模的数模混合电路,FPGA可通过预留的接口,经由互连线访问和修改内部寄存器的值。基于FPGA的这种高度可编程的特点,本文提出了一种带可调补偿电流的高精度带隙基准电路。通过FPGA内部互联逻辑控制补偿电流的大小,对不同工艺角下的基准电压进行精准的温度补偿,输出对温度变化不敏感的高精度参考电压。