[發(fā)明專利]一種帶隙基準(zhǔn)電路、電源保護(hù)電路及電源

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110380480.5
• 申請(qǐng)日: 2011-11-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103135652A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸讓天;陳翔;范世容;張奇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市博馳信電子有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G05F1/569
• 分類號(hào): G05F1/569
• 代理公司: 深圳中一專利商標(biāo)事務(wù)所 44237
• 代理人: 張全文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子領(lǐng)域，尤其涉及一種帶隙基準(zhǔn)電路、電源保護(hù)電路及電源。

背景技術(shù)

目前，隨著集成電路產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，帶隙基準(zhǔn)電路(又稱帶隙電路)，以其良好的溫度穩(wěn)定性，成為集成電路及電子系統(tǒng)的重要組成部分。帶隙電路工作原理為：二極管正向?qū)妷壕哂胸?fù)溫度特性，而兩個(gè)不同電流密度的二極管正向?qū)〞r(shí)電壓差正比于溫度(即具有正溫度特性)，利用這兩種電壓在溫度上的補(bǔ)償作用，獲得溫度系數(shù)較低的電壓和電流。

通常，帶隙基準(zhǔn)電路只能產(chǎn)生相對(duì)電源電位的帶隙基準(zhǔn)電壓，或者只能產(chǎn)生相對(duì)地電位的帶隙基準(zhǔn)電壓，但是在實(shí)際應(yīng)用中，例如鋰電保護(hù)電路中，需要相對(duì)電源電位和相對(duì)地電位的兩個(gè)基準(zhǔn)電壓，對(duì)此，現(xiàn)有技術(shù)通常采用下述兩種方案：

一、使用兩個(gè)帶隙基準(zhǔn)電路分別產(chǎn)生相對(duì)電源電位、相對(duì)地電位的帶隙基準(zhǔn)電壓，但是該方案功耗大、面積大，兩個(gè)帶隙基準(zhǔn)電壓一致性差，無(wú)法滿足低功耗應(yīng)用環(huán)境以及小尺寸封裝的需求，且成本高。

二、先利用帶隙基準(zhǔn)產(chǎn)生單元產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)地電位的帶隙基準(zhǔn)電壓，再使用緩沖器衍生出相對(duì)電源電位和相對(duì)地電位的兩個(gè)電壓。

圖1示出了現(xiàn)有第二方案對(duì)應(yīng)的衍生帶隙基準(zhǔn)電路結(jié)構(gòu)，其中包括：帶隙基準(zhǔn)產(chǎn)生單元11，用于產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)地電位的帶隙基準(zhǔn)電壓；以及衍生單元12，該衍生單元12的輸入端與帶隙基準(zhǔn)產(chǎn)生單元11的輸出端連接，用于根據(jù)相對(duì)地電位的帶隙基準(zhǔn)電壓衍生出相對(duì)電源電位的帶隙基準(zhǔn)電壓和相對(duì)地電位的帶隙基準(zhǔn)電壓。

帶隙基準(zhǔn)產(chǎn)生單元11包括：P型MOS管P10、P型MOS管P11、P型MOS管P12、電阻R13、電阻R14、二極管D10、二極管D11、二極管D12以及第一運(yùn)算放大器A1，P型MOS管P10、P型MOS管P11、P型MOS管P12的源級(jí)均與電源電壓連接，P型MOS管P11的漏極通過(guò)電阻R13與二極管D11的陽(yáng)極連接，二極管D11的陰極接地，P型MOS管P11的漏極還與第一運(yùn)算放大器A1的正向輸入端連接，P型MOS管P12的漏極同時(shí)與第一運(yùn)算放大器A1的反向輸入端和二極管D12的陽(yáng)極連接，二極管D12的陰極接地，第一運(yùn)算放大器A1的輸出端分別與P型MOS管P10、P型MOS管P11、P型MOS管P12的柵極連接，P型MOS管P10的漏極通過(guò)電阻R14與二極管D10的陽(yáng)極連接，二極管D10的陰極接地，P型MOS管P10的漏極為帶隙基準(zhǔn)產(chǎn)生單元11的輸出端；

衍生單元12包括：緩沖器A2、電阻R10、電阻R11、電阻R12、電容C10、電容C11以及N型MOS管N10，電阻R12與電容C11并聯(lián)，其一公共端與電源電壓連接，另一公共端與N型MOS管N10的漏極連接，電阻R11與電阻R10串聯(lián)后與電容C10并聯(lián)，電阻R11與電容C10的公共端與N型MOS管N10的源級(jí)連接，電阻R10與電容C10的公共端接地，電阻R10與電阻R11的公共端與緩沖器A2的反向輸入端連接，緩沖器A2的正向輸入端為衍生單元12的輸入端，緩沖器A2的輸出端與N型MOS管N10的柵極連接。

通過(guò)第一運(yùn)算放大器A1使得P型MOS管P11和P型MOS管P12的漏端電壓相等，產(chǎn)生一個(gè)與溫度成正比的電流流過(guò)P型MOS管P11和P型MOS管P12的電流支路，P型MOS管P10將此電流鏡像到P10的支路中，并與二極管D10、電阻R14生成一個(gè)與溫度無(wú)關(guān)的帶隙基準(zhǔn)電壓V_bg，該帶隙基準(zhǔn)電壓V_bg通過(guò)緩沖器A2使其反向輸入端的電壓與帶隙基準(zhǔn)電壓V_bg相等，以使N型MOS管N10中衍生的電流電壓電壓通過(guò)選擇相同類型的電阻、約去電阻溫度系數(shù)，以得到相對(duì)電源電位的帶隙基準(zhǔn)電壓V_ref11以及相對(duì)地電位的帶隙基準(zhǔn)電壓V_ref12，其中電容C11和電容C10分別為相對(duì)電源電位帶隙基準(zhǔn)電壓V_ref11和相對(duì)地電位帶隙基準(zhǔn)電壓V_ref12濾波。

該衍生帶隙基準(zhǔn)電路雖然可以獲得兩個(gè)一致性較好的電壓，并在一定程度上緩解面積大、成本高的問(wèn)題，但是由于衍生帶隙電流使得電路級(jí)數(shù)增加，進(jìn)而使生成的相對(duì)電源電位的電壓和相對(duì)地電位的電壓精度變差，同時(shí)功耗問(wèn)題仍然存在，不利于廣泛推廣。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種帶隙基準(zhǔn)電路，旨在解決現(xiàn)有帶隙基準(zhǔn)電路提供雙帶隙基準(zhǔn)電壓功耗大、精度差的問(wèn)題。

本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種帶隙基準(zhǔn)電路，所述帶隙基準(zhǔn)電路包括：

帶隙基準(zhǔn)產(chǎn)生單元，用于通過(guò)兩個(gè)二極管半導(dǎo)體通路產(chǎn)生帶隙電流；