[發明專利]一種高性能帶隙基準的低功耗電壓源

在審

• 申請號: 202110229602.4
• 申請日: 2021-03-02
• 公開（公告）號: CN113031688A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 張明;焦煒杰;楊金權;王新安
• 申請（專利權）人: 江蘇潤石科技有限公司
• 主分類號: G05F1/567
• 分類號: G05F1/567
• 代理公司: 重慶市諾興專利代理事務所(普通合伙) 50239
• 代理人: 劉興順

1.一種高性能帶隙基準的低功耗電壓源，包括第一啟動電路、第二前置控制電路、第三亞閾電流產生電路、第四負溫度系數電路、第五正溫度系數電路以及第六后置反饋電路；

其特征在于：

所述第一啟動電路的輸出端連接所述第三亞閾電流產生電路，并接收所述第六后置反饋電路從所述電壓源輸出端產生的后置反饋信號；

所述第二前置控制電路產生第一前置控制信號和第二前置控制信號；

所述第一前置控制信號發送至所述第一啟動電路的輸出端，與所述第一啟動電路的輸出信號加權后，作為所述第三亞閾電流產生電路的輸入；

所述第三亞閾電流產生電路的輸出端分別連接至所述第四負溫度系數電路和第五正溫度系數電路；

所述第二前置控制信號發送至所述第三亞閾電流產生電路的輸出端，與所述第三亞閾電流產生電路的輸出信號加權后，作為所述第四負溫度系數電路和第五正溫度系數電路的輸入；

所述第四負溫度系數電路和第五正溫度系數電路各自的輸出信號經加權電路處理后，作為所述電壓源的輸出信號Vref。

2.如權利要求1所述的一種高性能帶隙基準的低功耗電壓源，其特征在于：

所述第一啟動電路包括第一至第十晶體管M1-M10；

第一晶體管M1連接至電壓源VDD，并且通過源極連接至所述第二前置控制電路、第四晶體管M4的柵極以及第七晶體管M7的源極；

第二晶體管M2的柵極連接至第一晶體管M1的漏極以及第三晶體管M3的柵極；

第三晶體管M3的漏極與第四晶體管的漏極、柵極以及第五晶體管M5的漏極連接；

所述第五晶體管M5通過柵極連接至第八晶體管M8與第十晶體管M10；

所述第五晶體管M5還通過源極連接至第六晶體管M6的漏極；

所述第六晶體管M6與第九晶體管M9通過柵極對接，第九晶體管M9與所述第十晶體管通過源極對接；

所述第一啟動電路通過所述第十晶體管M10的柵極接收所述第六后置反饋電路發送的后置反饋信號；

所述第一啟動電路通過所述第七晶體管M7的柵極與所述第三亞閾電流產生電路連接。

3.如權利要求1所述的一種高性能帶隙基準的低功耗電壓源，其特征在于：

所述第二前置控制電路包括第一PMOS管M11、第三PMOS管M13、第五PMOS管M15、第二NMOS管M12、第四NMOS管M14以及可變電容C和可變電阻R；

其中，M11和M12通過柵極對接，M13和M14通過柵極對接；

M13、M11和M15的源極連接，并共同連接至可變電容C的第一端；

M15的漏極連接至可變電容C的第二端；

所述可變電容的第二端與所述可變電阻的第一端連接；

M14的源極連接至所述可變電容的第一端，并連接至所述第一啟動電路。

4.如權利要求1所述的一種高性能帶隙基準的低功耗電壓源，其特征在于：

所述第三亞閾電流產生電路包括兩個PMOS管構成的電流鏡電路，產生亞閾工作電流。

5.如權利要求1所述的一種高性能帶隙基準的低功耗電壓源，其特征在于：

所述第四負溫度系數電路包括多個尺寸完全一致的NPOS管，所述多個NPOS管的動作狀態相同，同時處于飽和狀態或者亞閾狀態。

6.如權利要求1所述的一種高性能帶隙基準的低功耗電壓源，其特征在于：

所述第五正溫度系數電路包括級聯正溫度系數電路和電壓調壓管；

所述級聯正溫度系數電路包括兩組不同的共柵串聯NMOS管，所述兩組不同的共柵串聯NMOS管的漏極電流均來源于所述第三亞閾電流產生電路產生的亞閾電流。

7.如權利要求1-6任一項所述的一種高性能帶隙基準的低功耗電壓源，其特征在于：

所述第六后置反饋電路包括第一兩級濾波電路和和第二差分放大電路；

所述第一兩級濾波電路輸出兩路濾波電壓，作為所述第二差分放大電路的輸入。