一种超低功耗电压基准电路的制作方法

文档序号:20931673发布日期:2020-06-02 19:07阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种超低功耗电压基准电路,其特征在于,包括:启动电路模块、电流产生电路模块和输出电压基准电路模块;

所述启动电路模块与所述电流产生电路模块连接,所述电流产生电路模块与所述输出电压基准电路模块连接;

所述启动电路模块,用于向所述电流产生电路模块注入电压启动信号;

所述电流产生电路模块,用于根据所述电压启动信号产生正温度系数电流,并将所述正温度系数电流复制到所述输出电压基准电路模块;其中,所述正温度系数电流为与电源无关的偏置电流;具体的,

所述电流产生电路模块包括三条电流支路和一个运放op,所述三条电流支路由nmos管m1、m2、m3、m4和m5,以及pmos管pm1、pm2和pm3组成;所述pm1、pm2和pm3以电流镜结构连接,即pm1、pm2和pm3的栅极连接并引出产生电流输出端,并连接到所述运放op的输出端,所述pm1、pm2和pm3的源极接电源;所述m1和所述m3分别接成二极管形式,即m1和m3各自的栅极和漏极相连,所述m2和所述m4的源极接地,所述m1的源极和所述m2的漏极连接,并接入运放op的反相输入端,所述m1的漏极和所述pm1的漏极连接,所述m1的栅极和漏极均与所述m2的栅极连接,所述m3的漏极和栅极均与所述pm2的漏极连接,所述m4的漏极与所述m3的源极连接,并接入所述运放op的同相输入端;所述m5的栅极接到漏极,连接成二极管形式,所述m5的源极接地,所述m5的栅极和漏极均与m4的栅极连接,同时与所述pm3的漏极相连;

所述输出电压基准电路模块,用于对所述正温度系数电流进行温度补偿,输出基准电压。

2.根据权利要求1所述的超低功耗电压基准电路,其特征在于,所述电流产生电路模块的nmos管m5工作在饱和区,所述电流产生电路模块的nmos管m4工作在深性线性区,所述电流产生电路模块的其余mos管均工作在亚阈值区。

3.根据权利要求1或2所述的超低功耗电压基准电路,其特征在于,所述输出电压基准电路模块包括pmos管pm4、pm5和nmos管m6、m7、m8;所述pm4、pm5的栅极相连,作为所述输出电压基准电路模块的输入端,并与所述电流产生电路模块的产生电流输出端连接,所述pm4、pm5的源极接电源,所述m6的漏极和栅极以及所述m7的栅极与所述pm4的漏极连接,所述m7的漏极与所述m6的源极连接,所述m7的源极接地,所述m8的源极与所述m7的漏极连接,所述m8的漏极和栅极与所述pm5的漏极连接作为基准输出端vref。

4.根据权利要求3所述的超低功耗电压基准电路,其特征在于,所述输出电压基准电路模块中所有mos管均工作在亚阈值区。

5.根据权利要求3所述的超低功耗电压基准电路,其特征在于,所述启动电路模块包括:nmos管ms1、ms2和ms3,以及pmos管mc;所述mc的漏极和所述mc的源极均与电源连接,所述mc的栅极与所述ms2的栅极、所述ms3的栅极相连,所述ms2和所述ms3分别构成两个启动回路,所述ms2组成的第一启动回路通过所述电流产生模块的运放op的反相输入端给pmos电流镜注入启动信号,所述ms3组成的第二启动回路通过所述电流产生模块的运放op的同相输入端给pmos电流镜注入启动信号;所述ms1的漏极与所述ms2的栅极、所述ms3的栅极连接,所述ms1的源极接地,所述ms1的栅极连接到电压基准输出端vref。

6.根据权利要求4所述的超低功耗电压基准电路,其特征在于,所述启动电路模块包括:nmos管ms1、ms2和ms3,以及pmos管mc;所述mc的漏极和所述mc的源极均与电源连接,所述mc的栅极与所述ms2的栅极、所述ms3的栅极相连,所述ms2和所述ms3分别构成两个启动回路,所述ms2组成的第一启动回路通过所述电流产生模块的运放op的反相输入端给pmos电流镜注入启动信号,所述ms3组成的第二启动回路通过所述电流产生模块的运放op的同相输入端给pmos电流镜注入启动信号;所述ms1的漏极与所述ms2的栅极、所述ms3的栅极连接,所述ms1的源极接地,所述ms1的栅极连接到电压基准输出端vref。


技术总结
本实用新型实施例提供一种超低功耗电压基准电路,其特征在于,包括:启动电路模块、电流产生电路模块和输出电压基准电路模块;所述启动电路模块,用于向所述电流产生电路模块注入电压启动信号;所述电流产生电路模块,用于根据所述电压启动信号产生正温度系数电流,并将所述正温度系数电流复制到所述输出电压基准电路模块;其中,所述正温度系数电流为与电源无关的偏置电流;所述输出电压基准电路模块,用于对所述正温度系数电流进行温度补偿,输出基准电压。本实用新型实施例具有超低功耗、低温度系数、低线性度,高电源抑制比、较低的工作电压等优点,可为集成电路提供不受温度影响的基准电压,提高集成芯片的性能。

技术研发人员:曾衍瀚;廖锦锐;林奕涵;杨敬慈;李锦韬
受保护的技术使用者:广州大学
技术研发日:2019.10.23
技术公布日:2020.06.02
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