[發明專利]一種低功耗帶隙基準源電路

在審

• 申請號: 201911383231.4
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN113050741A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 陳強;張艷波;姚羅燕
• 申請（專利權）人: 安特(蘇州)半導體有限公司
• 主分類號: G05F1/567
• 分類號: G05F1/567
• 代理公司: 蘇州智品專利代理事務所(普通合伙) 32345
• 代理人: 唐學青

本申請提出一種低功耗帶隙基準源電路，包括啟動電路，偏置電路，正溫度系數電壓產生電路，負溫度系數電壓產生電路以及輸出電路；其中，啟動電路連接偏置電路，用以給偏置電路提供一啟動電壓；偏置電路連接正溫度系數電壓產生電路以及負溫度系數電壓產生電路，用來根據啟動電壓向正溫度系數電壓產生電路以及負溫度系數電壓產生電路提供偏置電流；輸出電路連接正溫度系數電壓產生電路以及負溫度系數電壓產生電路，用于將正溫度系數電壓與負溫度系數電壓相加，用以產生零溫度系數電壓從而實現了該帶隙電路的穩定輸出，該帶隙基準能夠實現功耗小，面積小，輸出高的優點。

技術領域

本發明涉及一種模擬集成電路設計領域，具體涉及一種低功耗帶隙基準源電路。

背景技術

隨著電子產品的小型化以及集成化程度越來越高，對芯片的面積以及功耗要求越來越高，一方面希望芯片越來越小，另一方便希望功耗越來越低。基準電壓源是大規模、超大規模集成電路和幾乎所有的數字模擬系統中不可缺少的電流模塊，技術人員對其的要求會更高。

傳統的帶隙基準源電路如圖1所述，利用工作在不同電流密度下的兩個三極管，它們的基極-發射極電壓差ΔV_BE與絕對溫度成正比，而三極管基極-發射極電源V_BE與絕對溫度成反比，利用將具有正溫度系數的電壓和負溫度系數的電壓以合適的權重相加，就得到了與溫度無關的輸出電壓。但是，這種傳統的帶隙基準電壓源利用了雙極型晶體管，利用了運輸放大器，而眾所周知，雙極型晶體管以及運輸放大器的運用一方面增加了電路的功耗，另一方便增加了工藝的制作成本。另外，由于傳統的帶隙基準源電路中使用電阻作為權重系數，而高阻值的電路版圖面積較大，從而擴大了芯片面積，遠不滿足現代技術的需要。因此，如何設計出集成度高且電源輸出穩定和功耗低的基準源電路，是一項重要的電路設計難題。

發明內容

針對以上存在的問題，本發明的目的在于提供一種低功耗帶隙基準源電路，該電路能夠解決現有的帶隙基準源電路的功耗大，芯片面積大的問題。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種低功耗帶隙基準源電路，包括：啟動電路，偏置電路，正溫度系數電壓產生電路，負溫度系數電壓產生電路以及輸出電路；其中，啟動電路連接偏置電路，用以給偏置電路提供一啟動電壓；偏置電路連接正溫度系數電壓產生電路以及負溫度系數電壓產生電路，用來根據啟動電壓向正溫度系數電壓產生電路以及負溫度系數電壓產生電路提供偏置電流；正溫度系數電壓產生電路與偏置電路相連，用于在偏置電路提供的偏置電流下產生正溫度系數電壓；負溫度系數電壓產生電路與偏置電路相連，用于在偏置電路提供的偏置電流下產生負溫度系數電壓；輸出電路連接正溫度系數電壓產生電路以及負溫度系數電壓產生電路，用于將正溫度系數電壓與負溫度系數電壓相加，從而產生零溫度系數電壓，實現該帶隙基準源電路的穩定輸出；。

其中，啟動電路包括：晶體管MP1、MP2、MP3、MP4、MP5、MN1、MN2；晶體管MP1、MP2的源極連接電源電壓Vdd，晶體管MP1的柵極連接偏置電路中MP6 的柵極，晶體管MP1的漏極連接晶體管MP5、MP4、MN2的柵極以及晶體管MP5 的源極，晶體管MP5的漏極以及晶體管MN2的源極接地；晶體管MN2的漏極連接晶體管MP4的漏極，晶體管MP4的源極連接晶體管MP3的漏極和柵極，晶體管MP3的源極連接晶體管MN1、MP2的柵極以及晶體管MP2的漏極，晶體管MN1 的源極連接偏置電路中MN5的柵極，晶體管MN1的漏極連接偏置電路中MP6的漏極。