[发明专利]实现基极电流补偿的无运放内部电源结构

说明书

技术领域

本发明涉及电路技术领域，尤其涉及芯片内部稳定电源实现领域，具体是指一种实现基极电流补偿的无运放内部电源结构。

背景技术

几乎所有的电路系统都需要一个内部稳压模块。拥有一个不随外部电源电压、工艺参数和温度变化的内部稳压电源往往是一个芯片能够正常、准确工作的基础。

传统的芯片内部稳压电源通常是由带隙基准模块、运放、调整器件和电阻得到。其结构如图1所示，首先由带隙基准模块101得到一个不随电源、工艺、温度变化的电压V_BG（通常为1.25V），然后将这个电压接到运放102的一端（接运放102的正向端还是负向端由调整器件103的类型决定，如果调整器件103为PMOS或者PNP接负向端，为NMOS或者NPN器件接正向端）。运放102通过负反馈使电阻器件105的上端电压等于V_BG，于是V_REF电压就为V_BG×（R1+R2）/R2，通过调整电阻104R1和电阻105R2的比值就可以得到我们想要的芯片内部电压值。另外为了避免带隙模块高压器件的使用和带隙基准模块的准确性，通常V_REF又要给带隙基准模块提供电压。这种内部稳压电源结构因为运放的使用和复杂的环路，电路通常需要复杂的启动电路、难以补偿并且需要较大的版图面积。

另外一种无运放稳压电源是用NPN管的基极得到带隙电压，用这个电压直接接电阻和调整器件来得到稳压电源。其结构如图2所示。该结构的V_REF=V_BG×（R3+R4）/R4+Ib×R3。式中Ib为V_BG连接的所有三极管基极电流之和。无运放的内部电源电路结构简单便于补偿。但是在一些MOS工艺中NPN管的放大倍数有限而且随温度和工艺变化，这就导致基极电流变化，内部电源电压也就随着基极电流变化而变化。（于是我们需要设计电路来消除无运放内部电源结构中，基极电流对电压的影响。）

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种能够实现在保持无运放内部电源结构简单便于补偿的基础上消除三极管器件基极电流对内部电源电压的影响、获得更稳定的带隙基准电压、具有更广泛应用范围的实现基极电流补偿的无运放内部电源结构。

为了实现上述目的，本发明的实现基极电流补偿的无运放内部电源结构具有如下构成：

该实现基极电流补偿的无运放内部电源结构，其主要特点是，所述的电源结构包括：

带隙基准电压生成模块，用以生成带隙基准电压；

基极电流补偿模块，用以生成与所述的消耗基极电流大小相同的镜像电流并将所述的镜像电流反馈至所述的带隙基准电压生成模块中三极管的基极。

较佳地，所述的带隙基准电压生成模块包括共基极连接的第一三极管和第二三极管、电流镜、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述的第一三极管和第二三极管的集电极连接所述的电流镜，所述的第一三极管的发射极通过所述的第二电阻接地，所述的第二三极管的发射极通过所述的第一电阻和第二电阻接地，所述的第三电阻的第一端与所述的第二三极管的集电极相连接，所述的第三电阻的第二端与所述的第四电阻的第一端相连接，所述的第四电阻的第二端接地，所述的第三电阻的第二端与所述的第一三极管、第二三极管的基极相连接，所述的第三电阻的第一端输出带隙基准电压。

更佳地，所述的带隙基准电压生成模块还包括调整器件，所述的调整器件连接于所述的第二三极管的集电极和所述的第三电阻的第一端之间。

更佳地，所述的基极电流补偿模块包括第三三极管、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第七MOS管、第八MOS管、第九MOS管和第十MOS管，所述的第三三极管连接于所述的第三电阻的第二端，所述的第三三极管的发射极通过所述的第二电阻接地，所述的第三MOS管和第四MOS管共栅极连接，所述的第三MOS管连接于所述的第二MOS管的漏极和接地端之间，所述的第四MOS管的漏极分别连接所述的第四三极管的发射极和第六MOS管的漏极，所述的第一MOS管、第二MOS管和第五MOS管共栅极连接，所述的第一MOS管连接于所述的第三电阻的第一端和第三三极管的集电极之间，所述的第五MOS管连接于所述的第三电阻的第一端和第四三极管的集电极之间，所述的第七MOS管和第八MOS管共栅极连接，所述的第九MOS管和第十MOS管共栅极连接，所述的第七MOS管通过所述的第九MOS管连接所述的第四三极管的基极，所述的第八MOS管通过所述的第十MOS管与所述的第三电阻的第二端相连接。