[實用新型]一種基準(zhǔn)電壓源電路

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720043380.2
• 申請日: 2007-10-30
• 公開（公告）號: CN201097247Y
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 夏曉娟;謝亮;孫偉鋒;易揚(yáng)波;陸生禮;時龍興
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: G05F1/46
• 分類號: G05F1/46
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 陸志斌

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種電壓源電路，尤其涉及帶有電源預(yù)調(diào)整電路的一種基準(zhǔn)電壓源電路。

背景技術(shù)

近年來，集成電路涉及技術(shù)隨著工藝技術(shù)一起得到了飛速的發(fā)展。芯片系統(tǒng)集成技術(shù)已經(jīng)收到廣泛關(guān)注。隨著電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步復(fù)雜化，對模擬電路的基本模塊，如A/D、D/A轉(zhuǎn)換器、動態(tài)存儲器、鎖相環(huán)等電路提出了更高的要求，高精度、高穩(wěn)定性、高集成度和低功耗成為設(shè)計的主流。這些集成電路中都要求具有片內(nèi)集成高精度電壓基準(zhǔn)源，其精度和穩(wěn)定性直接影響著整個系統(tǒng)的性能，因此一個好的基準(zhǔn)源是至關(guān)重要的。一個高精度的基準(zhǔn)電壓源要求溫度系數(shù)小、電源抑制能力強(qiáng)。

基準(zhǔn)電壓源有很多種實現(xiàn)方式，例如，各類帶隙基準(zhǔn)電壓源；以場效應(yīng)管的柵源電壓作為基準(zhǔn)的基準(zhǔn)電壓源電路；以場效應(yīng)管的閾值電壓作為基準(zhǔn)的基準(zhǔn)電壓源電路，等等。

帶隙基準(zhǔn)電壓源相對比較成熟，它采用雙極型器件實現(xiàn)，輸出電壓值基本恒定在1.25V左右；工作原理是使ΔVbe的正溫度系數(shù)和Vbe的負(fù)溫度系數(shù)所產(chǎn)生的漂移相互抵消。帶隙基準(zhǔn)電壓源因為容易控制和調(diào)節(jié)，具有很廣泛的應(yīng)用場合。

以場效應(yīng)管的柵源電壓作為基準(zhǔn)的基準(zhǔn)電壓源電路，通過場效應(yīng)管的閾值電壓和遷移率溫度系數(shù)進(jìn)行溫度補(bǔ)償，或者低溫度系數(shù)的基準(zhǔn)電壓，結(jié)構(gòu)比較簡單，但受到集成電路工藝線的影響比較大。

以場效應(yīng)管的閾值電壓最為基準(zhǔn)的基準(zhǔn)電壓源電路，通過兩種類型場效應(yīng)管的閾值電壓差值來獲得低溫度系數(shù)的基準(zhǔn)電壓，在溫度系數(shù)方面，由于閾值電壓具有線性的溫度系數(shù)，因而溫度補(bǔ)償比較簡單，但與場效應(yīng)管的柵源電壓作為基準(zhǔn)的基準(zhǔn)電壓源電路類似，也受工藝線的影響比較大。

對于各類基準(zhǔn)電壓源，內(nèi)部常常通過恒流源電路產(chǎn)生偏置電流，通過電流鏡像得到所需的各支路電流，由于溝道長度調(diào)制效應(yīng)的存在，當(dāng)電源電壓發(fā)生變化時，鏡像的電流會產(chǎn)生了較大的誤差，尤其在使用最小長度晶體管時，這就導(dǎo)致了基準(zhǔn)電壓源的輸出值對電源電壓變化的敏感程度較大，基準(zhǔn)電壓輸出變的不夠穩(wěn)定。

傳統(tǒng)的帶隙基準(zhǔn)電壓源，包括偏置電路和基準(zhǔn)電壓輸出電路。工作原理是：采用了負(fù)溫度系數(shù)電壓和正溫度系數(shù)電壓按一定比例疊加，實現(xiàn)一個低溫漂的輸出基準(zhǔn)電壓。偏置電路提供一個正溫度系數(shù)電流給基準(zhǔn)電壓輸出電路，電阻R2兩端形成正溫度系數(shù)的電壓，三極管Q1的Vbe為負(fù)溫度系數(shù)，正負(fù)溫度系數(shù)的電壓疊加后形成低溫度系數(shù)的基準(zhǔn)輸出電壓Vref，常溫下一個標(biāo)準(zhǔn)的帶隙基準(zhǔn)電壓源的輸出絕對值為1.25V。傳統(tǒng)的帶隙基準(zhǔn)電壓源具有簡單易行的特點，但基準(zhǔn)電壓源的輸出值對隨電源電壓變化而產(chǎn)生較大的變化。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本實用新型的目的在于設(shè)計對電源電壓變化的敏感程度很小的高穩(wěn)定性的基準(zhǔn)電壓源電路

本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種基準(zhǔn)電壓源電路，包括電壓源電路，電源預(yù)調(diào)整電路，電源預(yù)調(diào)整電路的電壓輸入端接電源Vdd，其預(yù)調(diào)整電源端連接電壓源電路的輸入供電源端，電壓源電路的基準(zhǔn)電壓輸出端連接電源預(yù)調(diào)整電路的電壓反饋端，且輸出基準(zhǔn)輸出電壓Vref。所述的電源預(yù)調(diào)整電路包括電流源A1和PMOS管M6，電流源A1的一端作為電源預(yù)調(diào)整電路的電壓輸入端接電源Vdd，其另一端與PMOS管M6的源極連接且作為電源預(yù)調(diào)整電路的預(yù)調(diào)整電源端與電壓源電路的輸入供電源端相連，輸出預(yù)調(diào)整電壓Vreg，PMOS管M6的柵極作為電源預(yù)調(diào)整電路的電壓反饋端，輸入電壓源電路的輸出電壓信號，PMOS管M6的漏極接公共地端。

本實用新型還包括抗電源抖動電路，抗電源抖動電路的濾波端與電壓源電路的基準(zhǔn)電壓輸出端連接。所述的抗電源抖動電路包括電容C1，電容C1一端作為抗電源抖動電路的濾波端與電壓源電路的基準(zhǔn)電壓輸出端連接，電容C1的另一端接公共地端。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的帶有電源預(yù)調(diào)整電路的基準(zhǔn)電壓源電路工作時，不同電源電壓輸入條件下輸出電壓非常穩(wěn)定，對電源電壓變化的敏感程度很小；且能夠在獲得低溫度系數(shù)基準(zhǔn)電壓源的同時，減小了基準(zhǔn)電壓源輸出電壓對電源電壓變化的敏感程度，同時增強(qiáng)了電路的抗電源抖動能力。具體說明如下：

1、本實用新型提供了一種高穩(wěn)定性的基準(zhǔn)電壓源電路，在傳統(tǒng)的各類基準(zhǔn)源基礎(chǔ)上增加了電源預(yù)調(diào)整電路，產(chǎn)生一個預(yù)調(diào)整電壓Vreg，根據(jù)PMOS管恒定電流的特點，產(chǎn)生恒定的柵源電壓，為傳統(tǒng)的基準(zhǔn)電壓源電路提供一個穩(wěn)定的供電源，使得本實用新型的基準(zhǔn)電壓源電路的穩(wěn)定性大大提高，使得基準(zhǔn)電壓源的輸出對電源電壓的敏感程度很小。