一种电压基准源电路.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109308091A(43)申请公布日2019.02.05(21)申请号201710620610.5(22)申请日2017.07.26(71)申请人广东顺德中山大学卡内基梅隆大学国际联合研究院地址528300广东省佛山市顺德区大良街道办广东顺德中山大学卡内基梅隆大学国际联合研究院申请人中山大学(72)发明人谭洪舟张鑫曾衍瀚黄思帆陈翔张浩廖裕兴陈荣军(74)专利代理机构广州粤高专利商标代理有限公司44102代理人林丽明(51)Int.Cl.G05F3/26(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称一种电压基准源电路(57)摘要本发明提供一种电压基准源电路，该电路包括启动单元、电流产生单元和输出反馈单元；所述启动电路单元在电路启动阶段为电流产生单元和输出反馈单元提供启动电压与电流；电流产生电路单元，为输出反馈单元产生一个偏置电流，同时使产生的电流尽量小，从而降低整个电路的功耗，并且通过输出反馈单元的负反馈作用，使电流产生电路产生一个与电源电压无关的电流；输出反馈单元，产生输出基准电压和实现输出零温度系数，该电路低功耗、低温度系数、较低的工作电压及输出电压、较好的高频PSRR和面积小。CN109308091ACN109308091A权利要求书1/1页1.一种电压基准源电路，其特征在于，包括启动单元、电流产生单元和输出反馈单元；所述启动电路单元在电路启动阶段为电流产生单元和输出反馈单元提供启动电压与电流；电流产生电路单元，为输出反馈单元产生一个偏置电流，同时使产生的电流尽量小，从而降低整个电路的功耗，并且通过输出反馈单元的负反馈作用，使电流产生电路产生一个与电源电压无关的电流；输出反馈单元，产生输出基准电压和实现输出零温度系数。2.根据权利要求1所述的电压基准源电路，其特征在于，所述启动单元包括PMOS管MC、PM0和NMOS管MS1、MS2、MS3，所述MC的源极和漏极与电源连接，栅极分别与MS2的漏极和NMOS管MS1的栅极连接，作为MOS管电容为MS1的栅极提供启动电压，MS1的漏极与PM0的栅极及后续单元中的PMOS管栅极连接、源极与电流产生电路的支路连接，在电路启动时为支路提供启动电流，使电流产生单元摆脱工作在“简并点”，MS2和MS3采用标准的电流镜连接，源极均接地，PM0的漏极与MS3的栅极和漏极连接、源极接电源，当电压基准源在正常工作后能自动关断启动电路，从而降低功耗。3.根据权利要求2所述的电压基准源电路，其特征在于，所述电流产生单元包括PMOS管PM1、PM2和NMOS管M1、M2、M3、M4，其中M3是高阈值CMOS管，所述M1的栅极和漏极与M3的栅极及M2的漏极连接，M1的源极和M4的漏极及M2的栅极连接，PM1的漏极与M1的栅极和漏极连接、源极接电源，PM2的栅极与PM1的栅极连接、漏极与M3的漏极连接，M2、M3、M4的源极接地，从而构成电流产生单元的电流支路，产生偏置电流。4.根据权利要求3所述的电压基准源电路，其特征在于，所述输出反馈单元包括PMOS管PM3和NMOS管M5、M6，所述M5的栅极与电流产生单元中M3的漏极连接，M5的源极和M6的漏极及栅极连接，PM3的栅极及漏极与M5的漏极连接、源极接电源，M6的源极接地，根据M6栅源电压与电流的关系实现零温度系数。5.根据权利要求4所述的电压基准源电路，其特征在于，所述电流产生单元与输出反馈单元通过M4和M6连接，即M4的栅极与M6的栅极及漏极连接，其中M4为该支路的电流提供了通路，而M6采用二极管连接，用其栅源电压作为参考输出电压，同时通过M1、M3、M5和PM1的负反馈作用，能降低沟道长度调制效应所引起的不匹配，使M1、M3的漏极电压相等，从而产生稳定且与电源电压无关的电流，由于负反馈的引入，减小了输出与地之间的等效阻抗。2CN109308091A说明书1/5页一种电压基准源电路技术领域[0001]本发明涉及基准源电路领域，更具体地，涉及一种电压基准源电路。背景技术[0002]基准源电路广泛应用于模拟和混合电路中，如A/D、D/A转换器，电压调谐器，电压表，电流表的测试仪器以及偏置电路。其特点是输出的基准信号稳定，与电源电压、温度以及工艺的变化无关。在SOC(systemonchip)芯片中，基准源电路是必不可少的一部分，其温度稳定性以及抗干扰性等性能的好坏影响着整个电路系统的精度及电路系统的性能。[0003]基准源电路设计时主要考虑以下几个性能指标：功耗、温度系数、工作电压范围以及电源抑制比。为了能够满足现在对电源管理芯片低功耗的要求，基准源电路设计要尽量降低其工作电流，从而减少其功耗，使电池工作寿命变得更长久。温度系数越低即基准源电路的输出电压