[發明專利]一種CMOS分段高階溫度補償的亞閾值基準電壓源

有效

• 申請號: 201110122679.8
• 申請日: 2011-05-11
• 公開（公告）號: CN102411391A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 孫偉鋒;楊淼;徐申;高慶;王益峰;陸生禮;時龍興
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 湯志武

1.一種CMOS分段高階溫度補償的亞閾值基準電壓源，其特征在于：設有啟動電路、基準核心電路、數字式溫度檢測電路和分段高階溫度補償電路，啟動電路輸出至基準核心電路，利用一階溫度補償產生基準電壓，然后通過數字式溫度檢測電路使用不同開關閾值的反相器檢測電路工作的溫度范圍，最后利用分段高階溫度補償電路中MOS管堆疊，在不同溫度范圍分別進行高階溫度補償，耦合到最終的輸出基準電壓中；

啟動電路包括四個MOS管：PM0、PM4、PM5及NM0，其中，PM0、PM5的源極和襯底以及PM4的襯底都連接到VDD，PM4的柵極和PM0的柵極均連接到地，PM0的漏極連接到PM4的源極，PM4的漏極與PM5的柵極以及NM0的柵極連接在一起，NM0的源極及漏極和襯底都連接到地；

基準核心電路包括11個MOS管：PM1、PM2、PM3、PM6、PM7、PM8、NM1、NM2、NM3、NM4及NM5及四個電阻R₁、R₂、R₂及R₃，其中，PM7、PM6、PM1、PM2、PM3、PM8的源極和襯底都連接到VDD，PM7的柵極、NM4的漏極和PM8的柵極連接電阻R₁的一端，PM7的漏極和PM6的柵極接到電阻R₁的另一端，PM1、PM2、PM3的柵極和NM1的漏極均連接到PM1的漏極，PM6、NM3的漏極以及NM1的柵極、NM2的柵極連接在一起并與啟動電路PM5的漏極連接，PM2的漏極、NM3及NM4的柵極連接到電阻R₂的一端，電阻R₂的另一端連接到電阻R₃及R₄的一端，R₃的另一端連接到NM5的柵極和PM3、PM8的漏極，電阻R₄的另一端與NM1、NM3、NM4的源極和襯底、NM2、NM5的源極、漏極和襯底都連接在一起并接地；

數字式溫度檢測電路包括MOS管NM6、14個反相器inv1、inv2、inv3、inv4、inv5、inv6、inv7、inv8、inv9、inv10、inv11、inv12、inv13、inv14、2個兩輸入與非門nand1、nand2、一個四輸入與非門nand3及兩個電阻R₅、R₆，其中，電阻R₅的一端連接到VDD，電阻R₅的另一端連接電阻R₆的一端，電阻R₆的另一端連接NM6的漏極并與反相器inv1、inv5、inv8及inv11的輸入端連接在一起，NM6的源極和襯底連接到地，inv1的輸出端連接到inv2的輸入端，inv2的輸出端連接到inv3的輸入端，inv3的輸出端連接到inv4的輸入端，inv4的輸出端連接到與非門nand1的一個輸入端及與非門nand3的一個輸入端；inv5的輸出端連接到inv6的輸入端，inv6的輸出端連接到inv7的輸入端，inv7的輸出端連接到反向器nand2的一個輸入端及與非門nand3的第二個輸入端；inv8的輸出端連接到inv9的輸入端，inv9的輸出端連接到inv10的輸入端，inv10的輸出端連接到與非門nand1的另一個輸出端，與非門nand1的輸出端連接到與非門nand3的第三個輸入端；inv11的輸出端連接到inv12的輸入端，inv12的輸出端連接到inv13的輸入端，inv13的輸出端連接到inv14的輸入端，inv14的輸出端連接到與非門nand2的另一個輸入端，與非門nand2的輸出端連接到與非門nand3的第四個輸入端，數字式溫度檢測電路的輸入端為NM6的柵極，與基準核心電路NM4的柵極連接；

分段高階溫度補償電路包括14個MOS管：PM9、PM10、PM11、PM12、PM13、PM14、PM15、PM16、PM17、PM18、PM19、PM20、PM21、PM22，其中，PM14、PM18、PM20、PM22的柵極與基準核心電路中PM1、PM2、PM3的柵極連接在一起，PM15、PM16、PM17、PM19、PM21的柵極與基準核心電路中PM7、PM8的柵極連接在一起，PM14、PM15、PM16、PM17、PM18、PM19、PM20、PM21、PM22的源極和襯底以及PM9、PM10、PM11、PM12、PM13的襯底都連接到VDD，PM14、PM15的漏極連接到PM9的源極，PM16的漏極連接到PM10的源極，PM17、PM18的漏極連接到PM11的源極，PM19、PM20的漏極連接到PM12的源極，PM21、PM22的漏極連接到PM13的源極，PM9、PM10、PM11、PM12、PM13的柵極分別連接到數字式溫度檢測電路中反向器inv7、inv4、與非門nand3、nand2、nand1的輸出端，PM9、PM10、PM11、PM12、PM13的漏極與基準核心電路中PM3、PM8的漏極連接在一起，為基準電壓輸出端。