[发明专利]高压带隙基准及其启动电路

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种集成电路设计领域中的带隙基准电路，特别是一种高压带隙基准及其启动电路。

【背景技术】

现有技术中，带隙基准电路几乎是所有芯片必不可少的组成部分。现有的带隙基准电路其电源电压根据工艺的不同一般最高不可超过MOS管的栅源或源漏击穿电压。高压芯片的电源电压可高达几百伏甚至更高。这就需要采用高压工艺设计芯片。目前根据采用的高压工艺的不同，在如此高的电压下设计的带隙基准电路也有两种情况。

其一，有的高压工艺采用厚栅，其MOS管栅源和漏源击穿电压可以很高，从而可以轻易设计出工作于很高电源电压的带隙基准电路。此时，高压带隙基准设计除了采用的工艺与低压带隙基准不同外，其它设计要求与低压没什么大的区别。

其二，然而有的高压工艺没有采用厚栅，其MOS管栅源击穿电压只有几伏(一般不超过五伏)，而其漏源，漏体和漏栅之间可以承受的电压可以高达几百伏甚至更高。此工艺下，由于受栅源击穿电压的限制，带隙基准电路的电源电压一般只有几伏，此时一般采用图1所示的带隙基准电路结构。其中，高压电源电压先经过电压调整器输出一低压电源，再由此低压电源给带隙基准电路供电。由于输出的低压电源不会超过MOS管的栅源击穿电压，故带隙基准可以按照低压带隙基准设计。此种情况的优点是带隙基准电路设计相对简单，但它需要电压调整器，常常消耗额外的功耗。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术中所存在的缺陷，提供一种高压带隙基准及其启动电路。该电路中所用的MOS管不采用厚栅，其栅源击穿电压只有几伏(不超过五伏)，而其漏源，漏体和漏栅之间可以承受的电压可以高达几百伏甚至更高。

本发明采用了下列技术方案解决了其技术问题：一种高压带隙基准及其启动电路，包括一个启动电路以及一个与其连接的带隙基准电路，其特征在于所述的带隙基准电路中：

第一MOS管、第三MOS管、第七MOS管、第九MOS管以及第一三极管依次串联连接在电源两极；第二MOS管、第四MOS管、第八MOS管、第十MOS管、第一电阻以及第二三极管依次串联连接在电源两极；第五MOS管、第六MOS管、第二电阻以及第三三极管依次串联连接在电源两极；其中，第一MOS管的栅极与漏极相连接，并与第二MOS管、第五MOS管的栅相连接，形成电流镜；第三MOS管的栅极与漏极相连接，并与第四MOS管、第六MOS管的栅相连接，形成电流镜；第八MOS管的栅极与漏极相连接，并与第七MOS管的栅相连接，形成电流镜；第十MOS管的栅极与漏极相连接，并与第九MOS管的栅相连接，形成电流镜；

所述的启动电路中：第三电阻、第十一MOS管、第十二MOS管依次串联连接在电源两极；第十一MOS管的栅极与漏极相连接，第十二MOS管的栅极连接到带隙基准电路的输出点(Vref)；第十三MOS管的漏极连到电源一端，栅极连到第三电阻与第十一MOS管漏极的公共端，第四电阻的一端与第十三MOS管源极相连接，另一端连接到第四MOS管漏极与第八MOS管漏极的公共端。

所述第三MOS管、第四MOS管、第六MOS管、第七MOS管、第八MOS管、第十二MOS管、第十三MOS管为高压MOS管。

所述的第一MOS管、第二MOS管、第五MOS管、第九MOS管、第十MOS管、第十一MOS管为低压MOS管。

本发明中的带隙基准可直接工作在很宽电的电压范围内，其最高工作电压由工艺中MOS管的最大漏源击穿电压决定，其最低工作电源电压可达5V左右。比如：当采用最高漏源耐压为X伏的高压工艺时，带隙基准工作的电压范围约为：5V～XV。在此电压范围内整个电路能正常工作且MOS管不被击穿。带隙基准的启动电路也能够在启动过程中和启动以后正常工作。在整个高压工作范围内，所有MOS管的栅源、漏源、漏体和漏源电压都不会超过所允许的范围。

【附图说明】

图1为传统带隙基准系统结构示意图；

图2为本发明高压带隙基准及其启动电路结构示意图。

图中各序号分别表示为：

M1-第一MOS管；        M2-第二MOS管；

M3-第三MOS管；       M4-第四MOS管；

M5-第五MOS管；       M6-第六MOS管；

M7-第七MOS管；       M8-第八MOS管；

M9-第九MOS管；       M10-第十MOS管；

M11-第十一MOS管；    M12-第十二MOS管；

M13-第十三MOS管；    Q1-第一三极管；