[实用新型]工作在亚阈区高精度低功耗低电压带隙基准源

说明书

本实用新型具体涉及一种工作在亚阈区高精度低功耗低电压带隙基准源，为了克服克服传统带隙基准源结构精度不足的问题而设计。本实用新型工作在亚阈区高精度低功耗低电压带隙基准源包括：电流镜电路，产生正温度系数电压的PTAT产生电路，产生负温度系数电压的CTAT产生电路，线性补偿电路输出补偿值，将补偿值、正温度系数电压与负温度系数电压做和，产生基准电压V_REF。本实用新型实现了在低电源电压情况下，稳定输出宽温度范围、高精度电压。

技术领域

本实用新型属于模拟集成电路设计领域，具体涉及一种工作在亚阈区高精度低功耗低电压带隙基准源。

背景技术

带隙基准电压源模块广泛的应用各种模拟集成电路中，该模块专注于建立一个与电源、工艺和温度变化无关的直流电压。基准电压源模块的性能直接影响着整个电路系统的精度。随着目前芯片集成度越来越高，电源电压越来越低，带隙基准精度要求越来越高，传统结构的带隙基准面临极大的挑战，通常需要采用高阶温度补偿技术。

传统的工作于低电源电压状态下的结构如图8所示，是通过运放使得两侧的电位相等，从而通过两侧电阻R1和R2上的压降相同，此时PNP型三极管上的电阻R3会产生一个压降，之后通过电流镜最终在输出电阻R4上产生的压降就是基准电压。但是由于低电压状态下运放不仅难以设计而且会产生较大的功耗从而影响性能。

亚阈区工作的MOS管可能能够解决传统结构所遇到的问题，但是由于亚阈区难以稳定，引入新的与温度相关的工艺参数等问题，工作于亚阈值区的带隙基准电路也难以设计，但是能够看出工作于亚阈值区的带隙基准源会是未来发展的一个趋势。

有鉴于上述的缺陷，本设计人积极加以研究创新，以期创设一种工作在亚阈区高精度低功耗低电压带隙基准源，使其更具有产业上的利用价值。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种创新的温度补偿思路，从而实现输出一个零温度系数的基准的工作在亚阈区高精度低功耗低电压带隙基准源。

为达到上述实用新型目的，本实用新型工作在亚阈区高精度低功耗低电压带隙基准源，包括：电流镜电路，产生正温度系数电压的PTAT产生电路，产生负温度系数电压的CTAT产生电路，线性补偿电路输出补偿值，将补偿值、正温度系数电压与负温度系数电压做和，产生基准电压V_REF；

其中，所述电流镜电路包括PMOS管M9、PMOS管M8、PMOS管M13、PMOS管 M14以及n个PMOS管，即PMOS管M101、PMOS管M102……PMOS管M10n；PMOS 管M9、PMOS管M8PMOS管M13、PMOS管M14以及n个PMOS管的源极连接VDD； PMOS管M8的漏极连接PMOS管M8的栅极；PMOS管M14的漏极连接PMOS管M14 的栅极；

PMOS管M9、PMOS管M8、PMOS管M101、PMOS管M102……PMOS管M10n的栅极与第一级自偏置堆叠结构的上层NMOS管M3的漏极相连；PMOS管M13、PMOS 管M14的栅极与NMOS管M15的漏极相连；PMOS管M9与PNP型三极管Q0的发射极相连；PMOS管M101的漏极与第二级自偏置堆叠结构的上层NMOS管M111的漏极相连；PMOS管M102的漏极与第三级自偏置堆叠结构的上层NMOS管M112的漏极相连；……PMOS管M10m的漏极与第n级自偏置堆叠结构的上层NMOS管M11m 的漏极相连；PMOS管M10n的漏极与最后一级自偏置堆叠结构的下层NMOS管M12m 的漏极相连；PMOS管M13的漏极与PNP型三极管Q1的发射极相连；PMOS管M14 的漏极与NMOS管M15的漏极相连；