[發明專利]一種四管電壓基準電路

在審

• 申請號: 201910775986.2
• 申請日: 2019-08-22
• 公開（公告）號: CN110568894A
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發明（設計）人: 王東俊;鄧樂武;張雷;魏平;張凱
• 申請（專利權）人: 成都飛機工業(集團)有限責任公司
• 主分類號: G05F1/567
• 分類號: G05F1/567
• 代理公司: 51121 成飛(集團)公司專利中心
• 代理人: 梁義東

本發明涉及一種四管電壓基準電路，包括第一NMOS管MN1、第二NMOS管MN2、第一PMOS管MP1和第二PMOS管MP2：所述第一NMOS管MN1與第二NMOS管MN2的漏極連接后接有電源電壓；所述第一NMOS管MN1的柵極和源極短接，所述第一PMOS管MP1的源極和襯底短接，所述第二PMOS管MP2的柵極和漏極短接；所述第一PMOS管MP1的柵漏短接并連接第一NMOS管MN1和第二NMOS管MN2的襯底；所述第二PMOS管MP2的源極和襯底短接，且兩者短接后連接并作為基準電路的輸出基準電壓。通過超寬溫度范圍極低功耗的四管電壓基準電路，解決了現有帶隙基準電路在電源電壓低于0.7V開啟電壓時不能工作的問題。

技術領域

本發明屬于集成電路技術領域，尤其涉及一種四管電壓基準電路。

背景技術

電壓基準電路是包括航空、航天等電子系統中不可或缺的一部分，在一些航空、航天特殊的使用環境中，要求電壓基準電路在超寬的溫度范圍內能夠產生不隨溫度變化的基準電壓源。同時，考慮到航空航天應用中要求電池重量盡可能小，電壓基準電路的功耗要盡可能低。而使用最為廣泛的傳統帶隙基準電路受開啟電壓的限制不能工作在超低電源電壓下，一般在低于0.7V時就不能正常工作，因此造成功耗比較大。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的上述問題，提供一種四管電壓基準電路，能夠超寬溫度范圍極低功耗的四管電壓基準電路，能夠工作在0.45V的電源電壓下，解決了現有帶隙基準電路在電源電壓低于0.7V開啟電壓時不能工作的問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下。

一種四管電壓基準電路，包括第一NMOS管、第二NMOS管、第一PMOS管和第二PMOS管，其特征在于：

所述第一NMOS管與第二NMOS管的漏極連接后接有電源電壓VDD；

所述第一NMOS管的柵極和源極短接，所述第一PMOS管的源極和襯底短接，所述第二PMOS管的柵極和漏極短接，且三者短接后連接并作為基準電路的輸出電壓VCTAT；

所述第一PMOS管的柵漏短接并連接第一NMOS管和第二NMOS管的襯底，且三者連接后接地；

所述第二NMOS管的柵源短接，所述第二PMOS管的源極和襯底短接，且兩者短接后連接并作為基準電路的輸出基準電壓。

所述第一NMOS管和第二NMOS管均為閾值電壓≤0.5V的NMOS管。

所述第一PMOS管和第二PMOS管均為閾值電壓≥0.7V的NMOS管。

所述第一NMOS管、第二NMOS管、第一PMOS管和第二PMOS管均工作在壓閾值區。

所述輸出電壓VCTAT的公式如下：

其中m1、m2分別是第一NMOS管和第一PMOS管的亞閾值斜率因子，VT為熱電壓,μ1、μ2分別是第一NMOS管和第一PMOS管的電子遷移率；C0x1分別為第一NMOS管和第一PMOS管的柵氧化電容值；VTH1、VTH2分別是第一NMOS管和第一PMOS管的閾值電壓；(W/L)N1、(W/L)P1分別是第一NMOS管和第一PMOS管的寬長比。

所述輸出基準電壓V_REF的公式如下：

其中(W/L)_N2、(W/L)_P2分別是第二NMOS管和第二PMOS管的寬長比。

化簡得公式如下：

采用本發明的優點在于。