[发明专利]适用于低电源电压工作的电压基准电路

说明书

技术领域

本发明属于集成电路领域，特别涉及一种适用于低电源电压工作的电压基准电路。

背景技术

电压基准电路在集成电路里提供基准电压，此基准电压随电源电压和温度变化很小。这种基准电压是集成电路中极为重要的模块，广泛使用于模拟、数字、数模混合电路中，特别是在模数转换器和数模转换器等系统中。传统电压基准电路结构中，都是采用PNP晶体管的基极和发射极电压具有的负温度系数特性，而工作在不同电流密度下的基极-发射极电压之差具有正的温度系数特性，两者相互补偿可得到与温度系数无关的输出电压。传统电压基准输出电压典型值为1.25V，随着电子技术的发展，需要芯片工作在1V电源电压以下，因此需要在电源电压低于1V时得到不随温度变化的基准电压。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种能够在低电源电压下产生不随温度变化的基准电压的适用于低电源电压工作的电压基准电路。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种适用于低电源电压工作的电压基准电路，包括NMOS管M1、M2、M6，PMOS管M3、M4、M5，电阻R1-R4，以及运算放大器OPA；所述NMOS管M6、所述NMOS管M1和所述NMOS管M2的源极分别接地，所述NMOS管M1和所述NMOS管M2的栅极分别连接各自的漏极，所述PMOS管M3、所述PMOS管M4和所述PMOS管M5的源极分别接电源电压；所述NMOS管M1的漏极通过所述电阻R3连接至所述PMOS管M3的漏极，所述NMOS管M2的漏极连接至所述PMOS管M4的漏极，所述NMOS管M6的漏极分别连接所述PMOS管M3、所述PMOS管M4和所述PMOS管M5的衬底电压，所述PMOS管M5的漏极通过所述电阻R4接地；所述运算放大器OPA的正相输入端通过所述电阻R2接地，所述运算放大器OPA的反相输入端接至所述PMOS管M3的漏极，所述运算放大器OPA的反相输入端和地之间连接所述电阻R1，所述运算放大器OPA的正相输入端还连接所述NMOS管M2的漏极，所述运算放大器OPA的输出端分别连接所述PMOS管M5、所述PMOS管M3和所述PMOS管M4的栅极，所述PMOS管M3和所述PMOS管M4的栅极连接。

基于上述，所述NMOS管M1的宽长比为所述NMOS管M2的N倍，所述PMOS管M3、所述PMOS管M4和所述PMOS管M5的尺寸相同。

基于上述，所述运算放大器OPA为折叠共源共栅放大器。

本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明的电路结构显著降低了电压基准电路的工作电源电压，为了降低电压基准电路的最低工作电压，同时采用了三种方法：第一，用MOS管代替PNP晶体管，降低了结电压；第二，用电流相加代替电压相加，降低了最低工作电压；第三，使用衬底电流驱动的PMOS管降低了阈值电压Vthp，采用这三种方法的电压基准电路最低工作电压小于1V。

附图说明

图1为本发明的电路结构图。

图2为PMOS管的等效电路图。

图3为PMOS管的衬底电压和V_sb电压变化关系图。

图4为本发明运算放大器OPA的电路原理图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。