[實用新型]一種基準電壓和偏置電流產生電路

在審

• 申請號: 201020102393.4
• 申請日: 2010-01-26
• 公開（公告）號: CN201589987U
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 職春星;胡永華;徐滔;惠國瑜
• 申請（專利權）人: 燦芯半導體(上海)有限公司
• 主分類號: G05F3/16
• 分類號: G05F3/16
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張妍

技術領域

本實用新型涉及一種基準電壓和偏置電流產生電路。

背景技術

在很多功率芯片中，外部電源是芯片唯一的電源。例如，在AC-DC功率芯片中，220V的交流輸入是唯一的電源，在經過整流和濾波電路后，一個高直流電壓被用來驅動芯片，在汽車電子芯片中，車載電池(電壓12～40V)給芯片供電，在臺式電腦的電源管理系統中，芯片的供電電壓是12V。而在在芯片內部，一般只有大功率器件直接由外部電源來供電，所有的邏輯和控制電路都由低壓的CMOS(互補金屬氧化物半導體)構成。所以芯片中會有一個內部電源(Linear?Regulator)將外部輸入的直流高電壓(VHV)轉換成直流低電壓(VREG)，以便用來給邏輯和控制電路供電。

另一方面，內部電源需要利用基準電壓和偏置電流來產生直流低電壓(VREG)，因此，芯片中就需要一個可以直接由外部直流高電壓來供電的基準電壓和偏置電流產生電路。此外，由于外接直流高電壓一般都會伴隨有較大擾動，所以，這個基準電壓和偏置電流產生電路還需要具有很高的抗擾動能力。

實用新型內容

本實用新型提供的一種基準電壓和偏置電流產生電路，該電路可耐高壓，且具有較高的抗擾動能力，所產生的基準電壓受外部電源變化的影響很小。

為了達到上述目的，本實用新型提供一種基準電壓和偏置電流產生電路，包含依次電路連接的啟動截止電路、偏置電流產生電路、基準電壓產生電路，還包含電路連接所述偏置電流產生電路的電流鏡電路、分別電路連接所述啟動截止電路、偏置電流產生電路、基準電壓產生電路和電流鏡電路的低壓偏置電源電路，以及，電路連接所述電流鏡電路的偏置電流輸出電路；

偏置電流產生電路產生偏置電流PTAT(正溫度系數電流)；

偏置電流流過基準電壓產生電路，產生基準電壓VBG；

電流鏡電路將偏置電流PTAT鏡象復制給低壓偏置電源電路和偏置電流輸出電路，由低壓偏置電源電路給偏置電流產生電路、基準電壓產生電路和電流鏡電路提供電流，偏置電流輸出電路則將偏置電流PTAT傳輸給功率芯片的內部電路和其他電路；

偏置電流產生電路和基準電壓產生電路為低壓電路；

電流鏡電路、低壓偏置電源電路和偏置電流輸出電路為高壓電路；

由于偏置電流產生電路和基準電壓產生電路都是低壓電路，這些低壓電路都是由低壓偏置電源電路供電，而低壓偏置電源電路的偏置電流又是由低壓電路所產生的，所以，該結構不能自行啟動，會停留在不能生成偏置電流PTAT的狀態，因此，必須引入啟動截止電路來解決這個問題，剛上電時，啟動截止電路產生一個啟動電流，并將此電流鏡象傳輸給偏置電流產生電路，使得偏置電流產生電路導通并產生偏置電流PTAT，偏置電流又經過電流鏡電路使低壓偏置電源電路導通并得到正確偏置，使得低壓偏置電源電路可以對偏置電流產生電路、基準電壓產生電路和電流鏡電路進行供電，一旦低壓偏置電源電路導通，啟動截止電路產生截止信號，啟動結束，整個電路進入正常工作狀態。

本實用新型可以給功率芯片的內部電路提供基準電壓和偏置電流，使得內部電路可將外部輸入的直流高電壓(VHV)轉換成直流低電壓(VREG)，以便用來給邏輯和控制電路供電，使芯片內部的邏輯和控制可以得到正確的實現，同時具有高的抗擾動能力，所產生的基準電壓受外部電源變化的影響很小。

附圖說明

圖1是本實用新型提供的一種基準電壓和偏置電流產生電路的電路框圖；

圖2是本實用新型提供的一種基準電壓和偏置電流產生電路的電路圖。

圖3所示為電路的抗干擾能力波形圖。

圖4所示為電路的啟動和正常工作波形圖。

具體實施方式

以下根據圖1～圖4，具體說明本實用新型的較佳實施方式：

如圖1所示，是本實用新型提供一種基準電壓和偏置電流產生電路，包含依次電路連接的啟動截止電路101、偏置電流產生電路102、基準電壓產生電路103，還包含電路連接所述偏置電流產生電路102的電流鏡電路104、分別電路連接所述啟動截止電路101、偏置電流產生電路102、基準電壓產生電路103和電流鏡電路104的低壓偏置電源電路105，以及，電路連接所述電流鏡電路104的偏置電流輸出電路106；

如圖2所示，PMOS(P溝道金屬氧化物半導體)管MP1，MP2，NMOS(N溝道金屬氧化物半導體)管MN1，MN2，三級管Q1，Q2，PMOS管MP8，以及電阻R1構成了偏置電流產生電路102，產生的PTAT電流為：

Iptat＝ΔVBE/R1，