[發明專利]一種基準電壓源以及包括其的基準電流源

有效

• 申請號: 201710855132.6
• 申請日: 2017-09-20
• 公開（公告）號: CN107831819B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 覃超
• 申請（專利權）人: 矽力杰半導體技術（杭州）有限公司
• 主分類號: G05F3/26
• 分類號: G05F3/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

公開了一種基準電壓源，包括自偏置電路和電壓產生電路，通過在自偏置電路中采用高壓晶體管實現寬輸入電壓范圍，并通過鏡像電壓產生電路中的電流實現電流自偏置。電壓產生電路使用晶體管替代傳統的電阻，以降低基準電壓源的功耗，并通過負反饋結構得到穩定的具有零溫度特性的基準電壓信號，從而降低了靜態電流，降低了功耗，同時節省了電路系統的面積和降低了電路系統的制造成本。

技術領域

本發明涉及電源管理領域，尤其涉及一種基準電壓源以及包括其的基準電流源。

背景技術

基準電壓源作為集成電路芯片中不可缺少的電源電路被廣泛應用于開關型調節器、高精度比較器和存儲器等，用以給電路提供不隨溫度變化的基準電壓，其性能的好壞直接影響電路系統的整體性能。

如圖1所示，其為現有的一種基準電壓源的實現電路原理圖。

在該電路中，針對寬電壓范圍應用，需要設置預調制電路10，以將輸入電壓Vin降至低電壓V_pre給電壓產生電路11供電。并且，運算放大器14通常需要外部偏置電路12提供偏置電流以保證正常工作。并且，由于運算放大器14存在輸入失調電壓，可能會導致當基準電壓源在上電啟動階段時，運算放大器14的輸出V_REF較低，需要引入額外的啟動電路13來完成上電啟動。另外，為了產生具有零溫度特性的基準電壓，需要設置具有較大阻值的第三電阻R₃和第四電阻R₄，但是，電路的功耗會因此而增加。

為此，有必要設計一款結構簡單、靜態電流小、低成本的基準電壓源，以適應具有低功耗、小型化等要求的電子產品。

發明內容

有鑒于此，針對現在技術中基準電壓源的不足，本發明提出了一種基準電壓源以及包括其的基準電流源，其包括自偏置電路和電壓產生電路，通過在自偏置電路中采用高壓晶體管實現寬輸入電壓范圍，并通過鏡像電壓產生電路中的電流實現電流自偏置。電壓產生電路使用晶體管替代傳統的電阻，以降低基準電壓源的功耗，并通過負反饋結構得到穩定的具有零溫度特性的基準電壓信號。此外，在得到具有零溫度特性的基準電壓信號的基礎上，引入電流產生電路，以得到具有零溫度特性的基準電流信號。

為達到上述目的，本發明提供一種基準電壓源，用以產生基準電壓信號，包括自偏置電路，電壓產生電路。

在啟動狀態時，所述自偏置電路產生第一電流信號；所述電壓產生電路接收所述第一電流信號，并據以拉升所述基準電壓信號；當所述基準電壓信號上升至一預定值時，所述電壓產生電路維持所述基準電壓信號為恒定值；并且，控制所述自偏置電路輸出一偏置電流，并結束當前啟動狀態。

優選的，在所述啟動狀態結束后，所述基準電壓信號具有零溫度特性。

優選的，當所述基準電壓信號上升至一預定值時，所述電壓產生電路還產生第二電流信號，所述自偏置電路根據所述第二電流信號產生第三電流信號。

進一步的，所述基準電壓源還包括一啟動電路，所述啟動電路接收一啟動電流信號，并與所述自偏置電路連接以接收所述第三電流信號，所述啟動電路根據啟動電流信號和所述第三電流信號控制所述啟動狀態。

進一步的，所述偏置電流根據所述第二電流信號產生，并且所述偏置電流的值與所述第二電流信號的值成比例。

優選的，所述自偏置電路接收輸入電源信號并將其轉換為一預偏置電壓，所述預偏置電壓作為電壓產生電路的供電電壓。

優選的，所述自偏置電路包括第一鏡像支路，第二鏡像支路和一電流源，用以產生所述第一電流信號或所述偏置電流；所述第一鏡像支路和所述第二鏡像支路連接，用以得到與流過所述第二鏡像支路成比例的電流；所述電流源和所述第一鏡像支路連接，用以得到與流過所述第一鏡像支路成比例的所述第一電流信號或所述偏置電流。