[發明專利]一種電壓基準源電路

有效

• 申請號: 201710620610.5
• 申請日: 2017-07-26
• 公開（公告）號: CN109308091B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 譚洪舟;張鑫;曾衍瀚;黃思帆;陳翔;張浩;廖裕興;陳榮軍
• 申請（專利權）人: 廣東順德中山大學卡內基梅隆大學國際聯合研究院;中山大學
• 主分類號: G05F3/26
• 分類號: G05F3/26
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

1.一種電壓基準源電路，其特征在于，包括啟動單元、電流產生單元和輸出反饋單元；所述啟動單元在電路啟動階段為電流產生單元和輸出反饋單元提供啟動電壓與電流；電流產生電路單元，為輸出反饋單元產生一個偏置電流，同時使產生的電流盡量小，從而降低整個電路的功耗，并且通過輸出反饋單元的負反饋作用，使電流產生單元產生一個與電源電壓無關的電流；輸出反饋單元，產生輸出基準電壓和實現輸出零溫度系數；

所述啟動單元包括PMOS管MC、PM0和NMOS管MS1、MS2、MS3，所述MC的源極和漏極與電源連接，柵極分別與MS2的漏極和NMOS管MS1的柵極連接，作為MOS管電容為MS1的柵極提供啟動電壓，MS1的漏極與PM0的柵極及后續單元中的PMOS管柵極連接、源極與電流產生電路的支路連接，在電路啟動時為支路提供啟動電流，使電流產生單元擺脫工作在“簡并點”，MS2和MS3采用標準的電流鏡連接，源極均接地，PM0的漏極與MS3的柵極和漏極連接、源極接電源，當電壓基準源在正常工作后能自動關斷啟動電路，從而降低功耗；

所述電流產生單元包括PMOS管PM1、PM2和NMOS管M1、M2、M3、M4，其中M3是高閾值CMOS管，所述M1的柵極和漏極與M3的柵極及M2的漏極連接，M1的源極和M4的漏極及M2的柵極連接，PM1的漏極與M1的柵極和漏極連接、源極接電源，PM2的柵極與PM1的柵極連接、漏極與M3的漏極連接，M2、M3、M4的源極接地，從而構成電流產生單元的電流支路，產生偏置電流；其中，NMOS管M4的柵極與輸出反饋單元相連，PMOS管PM1和PM2的源極接電源。

2.根據權利要求1所述的電壓基準源電路，其特征在于，所述輸出反饋單元包括PMOS管PM3和NMOS管M5、M6，所述M5的柵極與電流產生單元中M3的漏極連接，M5的源極和M6的漏極及柵極連接，PM3的柵極及漏極與M5的漏極連接、源極接電源，M6的源極接地，根據M6柵源電壓與電流的關系實現零溫度系數；其中，PMOS管PM3源極接電源。

3.根據權利要求2所述的電壓基準源電路，其特征在于，所述電流產生單元與輸出反饋單元通過M4和M6連接，即M4的柵極與M6的柵極及漏極連接，其中M4為該支路的電流提供了通路，而M6采用二極管連接，用其柵源電壓作為參考輸出電壓，同時通過M1、M3、M5和PM1的負反饋作用，能降低溝道長度調制效應所引起的不匹配，使M1、M3的漏極電壓相等，從而產生穩定且與電源電壓無關的電流，由于負反饋的引入，減小了輸出與地之間的等效阻抗。