栅极管用基准电源电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种栅极管用基准电源电路，其包括：偏置电路、带隙基准核产生的5V电压基准电路以及基准电流电路及电流启动电路；所述偏置电路包括栅极管M10、栅极管M11、栅极管M12、栅极管M13及三极管Q0;所述带隙基准核产生的5V电压基准电路包括栅极管M1-M4、三极管Q1、三极管Q2、电阻R1、电阻R2及电容C1;所述电流启动电路包括栅极管M199及M200及栅极管Q5、电阻R3，所述基准电流电路包括比较器A0、栅极管M14、栅极管M15及栅极管M16；本实用新型提高了基准电压和电流的驱动范围、降低了器件功耗。
【专利说明】栅极管用基准电源电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及基准电源【技术领域】，具体为栅极管用基准电源电路。
【背景技术】
[0002]随着社会进步，能源领域节能环保越来越受到重视，基准电源为振荡器、逻辑控制等子电路模块提供基准电压，并为整个内部电路提供偏置电流。传统的电源仅能提供范围较小的偏置电压和偏置电流，而现在的电子器件的需要，有时候需要一些较大的偏置电压和偏置电流，这就需要设计一种能够保证M0S器件正常工作，而又能够提供较大的偏置电压和电流，能够保证M0S器件栅压的安全工作范围，满足工艺限制的栅极管用基准电源电路。且现在的基准电源电路消耗能量多、功耗大。
【发明内容】
[0003]针对以上现有技术中的不足，本实用新型的目的在于提供一种提高栅极管用基准电压范围、减少功耗的栅极管用基准电源电路。为达到上述目的，本实用新型的技术方案是:一种栅极管用基准电源电路，其包括:偏置电路、带隙基准核产生的5V电压基准电路以及基准电流电路及电流启动电路；
[0004]所述偏置电路包括栅极管M10、栅极管Mil、栅极管M12、栅极管M13及三极管Q0;所述带隙基准核产生的5V电压基准电路包括栅极管M1-M4、三极管Q1、三极管Q2、电阻R1、电阻R2及电容C1;所述电流启动电路⑷包括栅极管M199及M200及栅极管Q5、电阻R3，所述基准电流电路包括比较器A0、栅极管M14、栅极管M15及栅极管M16 ;所述栅极管M10的源极与栅极管M5的源极相连接，所述栅极管M10的栅极与栅极管Mil的源极相连接，所述栅极管Mil的栅极一路通过电阻R0与栅极管M12的栅极相连接，一路与栅极管M199的基极相连接，所述栅极管M12通过栅极管M13与三极管Q1的集电极相连接，所述三极管Q1的发射极与栅极管M14的基极相连接，所述栅极管M10的源极与所述栅极管Ml的源极相连接，所述栅极管Ml的栅极与所述栅极管M3的栅极相连接，所述栅极管M3与三极管Q1的集电极相连，所述三极管Q1的发射极通过电阻R1与电阻R2相连接，所述电阻R2接地，所述电阻R1与三极管Q2的发射极相连接，所述三极管Q2的集电极通过栅极管M4与栅极管M2相连接，所述电容C1与栅极管M2的基极相连接，所述栅极管M199的源极与栅极管M5的基极相连接，所述栅极管M5的栅极通过电阻R3与比较器A0的正向端相连接，所述比较器A0的输出端与栅极管M14的基极相连接，所述比较器A0的负极与栅极管M14的栅极相连接，所述栅极管M14与栅极管M15的栅极相连接，所述栅极管M15的基极与栅极管M16的基极相连接，所述栅极管M16的栅极提供参考输出电流Iref。
[0005]进一步的，所述栅极管M5采用密勒补偿进行电压补偿。
[0006]本实用新型的优点及有益效果如下:
[0007]本装置采用偏置电路、带隙基准核产生的5V电压基准电路以及基准电流电路及电流启动电路，通过电容C1能够有效地保护M1、M2的栅压。并且采用密勒补偿使其系统稳定。
[0008]
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1所示为本实用新型优选实施例栅极管用基准电源电路示意图。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图给出一个非限定性的实施例对本实用新型作进一步的阐述。
[0011]参照图1所示基准源包括了偏置电路(I)、启动电路、带隙基准核产生的5V电压基准(II)以及基准电流(III)四部分。偏置电路给基准源提供适当的偏置电压，保证电源电压在8?28V。电源为12V)之间变化时基准源电路中M0S管的栅压不超过6V (实际的M0S栅耐压要求不能超过7V)。Μ1?Μ5的栅压可能随电源电压变化较大；R0在偏置支路中可以控制偏置电流大小，确定了 M12栅压变化范围，能够控制M3、M4栅压大小；同理，M5栅压由M10、M11以及M199三个管子来控制。特别是M199限制了 M5栅压的变化，保护M5的正常工作。Ml、M2的栅压大小主要有支路电流大小决定。但电源电压发生突变时，这两个管子的栅压可能要承受较大电压，设置电容C1能够有效地保护这两个管子的栅压。启动电路由电路中最左边的一条偏置支路和管M199、M200构成。在电源电压上电过程中，电路中最左边的一条支路导通，给管M199和M200提供偏置电流首先M200管导通，M199管也同时导通。此时M5管的栅电压约为VIN - 3VGS，使得Ml管导通。这使得Ql、Q2管都能得到稳定的基极电流启动，直到基准达到稳定状态后，管M199和M200关断。
[0012]管M5、电阻R3、R4与带隙基准部分形成了两个环路。一个环路由M1、M2、M5、Q1和R3构成；另一个环路由Q2、M5和R3构成(其中M3、M4相当于两个电阻，在这里的分析中忽略其影响)。对于前一个环路来说，当REF1电位升高时，Q1集电极电流增大，使Ml栅电位升高，M2漏短电位升高，S卩M5栅压升高，使REF1电位降低，形成了一个负反馈网络；对于后一个环路来说，REF1电位升高，Q2这种共基极连接的方式使M5栅压降低，REF1电位升高，形成了一个正反馈的网络。要使系统稳定，就要使负反馈系数大于正反馈系数
[0013]对系统进行补偿时，应该对负反馈系统进行补偿，使系统达到稳定。在这里采取了密勒补偿的方式，可以采取的密勒补偿有两种，一种是直接再M5的栅漏加补偿电容，在REF端外接一个0.47PF的电容，这就使输出极点位置较低。采用图中结构的优点是产生密勒效应的同时产生了一个较低的零点，使系统在重负载下也能够达到稳定。
[0014]这些实施例应理解为仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的保护范围。在阅读了本实用新型的记载的内容之后，技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本实用新型权利要求所限定的范围。
【权利要求】
1.一种栅极管用基准电源电路，其特征在于包括:偏置电路(I)、带隙基准核产生的5V电压基准电路⑵以及基准电流电路(3)及电流启动电路⑷； 所述偏置电路(I)包括栅极管M10、栅极管Mil、栅极管M12、栅极管M13及三极管QO;所述带隙基准核产生的5V电压基准电路(2)包括栅极管M1-M4、三极管Q1、三极管Q2、电阻R1、电阻R2及电容Cl;所述电流启动电路⑷包括栅极管M199及M200及栅极管Q5、电阻R3，所述基准电流电路(3)包括比较器A0、栅极管M14、栅极管M15及栅极管M16 ;所述栅极管MlO的源极与栅极管M5的源极相连接，所述栅极管MlO的栅极与栅极管Mll的源极相连接，所述栅极管Mll的栅极一路通过电阻RO与栅极管M12的栅极相连接，一路与栅极管M199的基极相连接，所述栅极管M12通过栅极管M13与三极管Ql的集电极相连接，所述三极管Ql的发射极与栅极管M14的基极相连接，所述栅极管MlO的源极与所述栅极管Ml的源极相连接，所述栅极管Ml的栅极与所述栅极管M3的栅极相连接，所述栅极管M3与三极管Ql的集电极相连，所述三极管Ql的发射极通过电阻Rl与电阻R2相连接，所述电阻R2接地，所述电阻Rl与三极管Q2的发射极相连接，所述三极管Q2的集电极通过栅极管M4与栅极管M2相连接，所述电容Cl与栅极管M2的基极相连接，所述栅极管M199的源极与栅极管M5的基极相连接，所述栅极管M5的栅极通过电阻R3与比较器AO的正向端相连接，所述比较器AO的输出端与栅极管M14的基极相连接，所述比较器AO的负极与栅极管M14的栅极相连接，所述栅极管M14与栅极管M15的栅极相连接，所述栅极管M15的基极与栅极管M16的基极相连接，所述栅极管M16的栅极提供参考输出电流Iref。
2.根据权利要求1所述的栅极管用基准电源电路，其特征在于:所述栅极管M5采用密勒补偿进行电压补偿。
【文档编号】G05F1/56GK204065895SQ201420411284
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年7月24日 优先权日:2014年7月24日
【发明者】不公告发明人 申请人:重庆金佛果电子科技有限公司