一种基于亚阈值的低功耗全CMOS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CN105974989A(43)申请公布日2016.09.28(21)申请号201610431214.3(22)申请日2016.06.15(71)申请人中山大学地址510275广东省广州市海珠区新港西路135号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中山大学花都产业科技研究院(72)发明人谭洪舟唐诗豪曾衍瀚王阳李毓鳌张鑫(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.G05F1/56(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图3页(54)发明名称一种基于亚阈值的低功耗全CMOS基准源电路(57)摘要本发明公开了一种基于亚阈值的低功耗全CMOS基准源电路，所叙基于亚阈值的低功耗全CMOS基准源电路包括：启动电路单元、电流产生电路单元和有源负载电路单元；启动电路单元，用于提供一个启动电流，使电路进入正常工作状态；电流产生电路单元，用于产生一个与输入电源电压无关的电流，由于部分MOS管工作在亚阈值状态，工作电流小，可以降低电路的功耗；输出有源负载电路单元，利用体偏置技术实现输出零温度系数和低输出电压。该电路具有低功耗、低温度系数、较宽的工作电压范围和面积小等特性。CN105974989ACN105974989A权利要求书1/1页1.一种基于亚阈值的低功耗全CMOS基准源电路，其特征在于，包括：启动电路单元、电流产生电路单元和有源负载电路单元；启动电路单元，用于提供一个启动电流，使电路进入正常工作状态；电流产生电路单元，用于产生一个与输入电源电压无关的电流；输出有源负载电路单元，利用体偏置方式实现输出零温度系数和低输出电压。2.根据权利要求1所述的基于亚阈值的低功耗全CMOS基准源电路，其特征在于，所述的启动电路单元包括MOS管MS1、MS2、MS3、MS4、MS5和Mc；所述MS1和MS2以电流镜对连接，MS1的源极和MS2的源极接地，MS1的漏极，MS5的漏极和MS1的栅极连接，MS2的漏极与MS3、MS4栅极连接，MS3和MS4的栅极与Mc的栅极连接，MS4的漏极与MS5的栅极相连接，Mc的漏极和MS5的源极及电源连接，Mc漏极与源极连接，MS3的漏极和MS3的源极分别为第一、第二启动信号输出端，MS4的漏极和MS4的源极分别为第三、第四启动信号输出端，向电流产生电路提供启动信号；所述MS5、Mc为PMOS管，其他均为NMOS管。3.根据权利要求1所述的基于亚阈值的低功耗全CMOS基准源电路，其特征在于，所述的电流产生电路包括MOS管M1、M2、M3、M4、M5、M6、PM1、PM2、PM3和PM4，MOS管PM1和PM2以电流镜结构连接，PM1的源极与PM2的源极接电源，PM1的栅极、PM2的栅极和PM1的漏极连接，PM1的漏极并与启动电路单元的第三启动信号输出端连接；MOS管PM3和PM4以电流镜结构连接，PM3的源极与PM4的源极接电源，PM3的栅极、PM4的栅极和PM4的漏极连接，PM4的漏极为产生电流输出端，并与启动电路单元的第一启动信号输出端连接；M1、M3、M4和M6的源极接地；M1的漏极、M2的源极和M1的栅极连接，并与启动电路的第四启动信号输出端连接；M2的栅极、M3的栅极和M3的漏极连接；M2的漏极与PM1的漏极连接；M3的漏极与PM3的漏级连接；M4的漏极、M5的源极和M4的栅极连接，并与启动电路单元的第二启动信号输出端连接；M5的栅极、M6的栅极和M5漏极连接；M5的漏极与PM2的漏极连接；M6的漏极与PM4的漏极连接。4.据权利要求1所述的基于亚阈值的低功耗全CMOS基准源电路，其特征在于，所述的输出有源负载电路单元包括MOS管M7、M8、M9、PM5和PM6；PM5和PM6的栅极作为输出负载电路单元的输入端，与启动电路单元的第一启动信号输出端连接，PM5和PM6的源极接电源，M7和M9的源极接地；M7的栅极、M8的栅极与M8的漏极连接；M8的漏极和PM5的漏极连接；M8的源极和M7的漏极连接；M8的衬底与M9的栅极连接；M9的漏级，PM6的漏极和M9的栅极连接；以M8的源极和M7的漏极的连接点为输出节点VREF。5.根据权利要求1所述的基于亚阈值的低功耗全CMOS基准源电路，其特征在于，低功耗亚阈值基准源电路中MOS管的电源电压均为1.8V。2CN105974989A说明书1/7页一种基于亚阈值的低功耗全CMOS基准源电路技术领域[0001]本发明涉及一种低功耗、低温度系数、较宽工作范围、面积小的基准源电路，更具体地，涉及一种基于亚阈值的低功耗全CMOS基准源电路。背景技术[0002]随着现代技术的发展，集成电路已经成为电路发展的趋势。基准源是集成电路的重要组成部分，他广泛