[發(fā)明專利]低電源電壓CMOS恒定電壓源電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210590969.X
• 申請(qǐng)日: 2012-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN103076836A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳建輝;陳超;薛晨輝;楊仲盼;劉智林;李紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): G05F1/567
• 分類號(hào): G05F1/567
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 夏雪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種恒定電壓源電路，具體來(lái)說(shuō)，涉及一種工作在低電源電壓下的純CMOS恒定電壓源電路。

背景技術(shù)

在CMOS電路的應(yīng)用中，常常會(huì)使用到與電源電壓和溫度都無(wú)關(guān)的恒定電壓源。例如在某些放大器的偏置電路，或者一些比較器中。在這些情況下，常常需要比較精確的電壓值。而我們知道，由于工藝等各種因素的影響，電壓值常常會(huì)隨著一種或者幾種因素的變化而變化，其中比較重要的兩個(gè)因素就是電源電壓以及溫度的影響。同時(shí)，隨著CMOS工藝尺寸越來(lái)越小，溫度等各種因素的影響也越來(lái)越大。因此，對(duì)于需要高精度電壓值的電路而言，設(shè)計(jì)出不隨電源電壓和溫度的變化而變化的恒定電壓源電路就顯得至關(guān)重要。

傳統(tǒng)的恒定電壓源電路主要是利用雙極型三極管的基極和發(fā)射極之間產(chǎn)生的具有負(fù)溫度系數(shù)的電壓和兩個(gè)不同尺寸的雙極型三極管的基極和發(fā)射極電壓的差值所產(chǎn)生的正溫度系數(shù)的電壓求和，通過(guò)一定的系數(shù)匹配，可以得到具有零溫度系數(shù)的電壓。該恒定電壓通過(guò)一些鏡像以及和具有一定溫度系數(shù)的匹配，可以在固定的電阻上產(chǎn)生恒定電壓并輸出。

在常用的高精度恒定電壓源電路中，都需要用到雙極型三極管的基極和發(fā)射極之間的電壓。我們知道，基極和發(fā)射極之間的電壓一般在0.7V左右.因此，這就限制了電源電壓的大小最低也要大于1V。隨著CMOS工藝尺寸越來(lái)越小，所提供的電源電壓越來(lái)越低。同時(shí)，出于對(duì)功耗性能的要求，也需要盡可能的降低電源電壓。因此，當(dāng)遇到電源電壓接近或者低于雙極型三極管的基極和發(fā)射極之間的電壓時(shí)，傳統(tǒng)的高精度恒流源電路就完全失去了作用。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題和不足，本發(fā)明的目的是提供一種低電源電壓CMOS恒定電壓源電路，全部由MOS管組成，工作在0.6V的電源電壓環(huán)境下，具有低功耗的功能，同時(shí)大大減小了芯片的面積。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種低電源電壓CMOS恒定電壓源電路，包括第一級(jí)啟動(dòng)電路，第一級(jí)與電源電壓無(wú)關(guān)但受溫度影響的電流產(chǎn)生電路，第二級(jí)啟動(dòng)電路，第二級(jí)與電源電壓無(wú)關(guān)但受溫度影響的電流產(chǎn)生電路，支路電流相減電路，所述支路電流相減電路用于將第一級(jí)與電源電壓無(wú)關(guān)但受溫度影響的電流與第二級(jí)與電源電壓無(wú)關(guān)但受溫度影響的電流相減；其中：

第一級(jí)啟動(dòng)電路包括第一P型金屬氧化物晶體管，第二P型金屬氧化物晶體管，第一N型金屬氧化物晶體管；

第一級(jí)與電源電壓無(wú)關(guān)但受溫度影響的電流產(chǎn)生電路包括第三P型金屬氧化物晶體管，第四P型金屬氧化物晶體管，第二N型金屬氧化物晶體管，第三N型金屬氧化物晶體管，第一電阻，第七N型金屬氧化物晶體管；

第二級(jí)啟動(dòng)電路包括第五P型金屬氧化物晶體管，第六P型金屬氧化物晶體管，第四N型金屬氧化物晶體管；第二級(jí)與電源電壓無(wú)關(guān)但受溫度影響的電流產(chǎn)生電路包括第七P型金屬氧化物晶體管，第八P型金屬氧化物晶體管，第九P型金屬氧化物晶體管，第二電阻，第五N型金屬氧化物晶體管，第六N型金屬氧化物晶體管；

支路電流相減電路包括第十P型金屬氧化物晶體管，第十一P型金屬氧化物晶體管，第十二P型金屬氧化物晶體管，第十三P型金屬氧化物晶體管，第八N型金屬氧化物晶體管，第九N型金屬氧化物晶體管，第三電阻，第四電阻；

其中：