[发明专利]一种基准电压源电路

说明书

本发明涉及一种基准电压源电路，包括用于提供启动电流的启动电路、第一支路和第二支路，所述第一支路包括第一P型MOS管、第一N型MOS管、第二N型MOS管，所述第二支路包括第二P型MOS管、第三N型MOS管；所述第一P型MOS管、所述第二P型MOS管组成电流镜，为第一支路和第二支路提供固定比例的电流；第一N型MOS管和第二N型MOS管的电压阈值不同，第一N型MOS管的栅极和第二N型MOS管的源极的电压之差产生基准电压；第三N型MOS管用于在所述基准电压的控制下为第一P型MOS管、所述第二P型MOS管提供偏置电流。本发明基准电压源电路中，核心电路只需要5个MOS管组成，且不需要使用差分放大器，因此整个电路功耗低、结构简单。

技术领域

本发明涉及电源技术领域，特别涉及一种基准电压源电路。

背景技术

基准电压源是芯片中的一个基本模块，其功能是产生一个稳定的电压。目前传统的带隙基准电压源能够达到很好的精度，能够在不同的电源电压下、不同的环境情况下和不同的温度下保持稳定，但是缺点是只能输出固定的电压值，即硅的带隙电压1.206V左右，不利于降低工作电压和功耗。为了降低工作电压和功耗，相关论文已报道了多种由工作在亚阈区的MOS管组成的基准电压源，其工作电压可以降低至1V以下，但是其电路结构往往需要采用差分放大器或多个支路，因此功耗仍然较高。

现有技术一发表在“A 300nW,15ppm/C,20ppm/V CMOS Voltage ReferenceCircuit Consisting of Subthreshold MOSFETs”(IEEE JOURNAL OF SOLID-STATECIRCUITS,VOL.44,NO.7,JULY 2009)，该技术采用全MOSFET设计，所有MOS管均工作在亚阈值区，如图1所示，但是该结构包含了很多个支路，且采用了差分放大器，因此功耗较高。

现有技术二发表在“A 9.3nW All-in-One Bandgap Voltage and CurrentReference Circuit”(IEEE International Solid-State Circuits Conference Digestof Technical Papers(ISSCC),2017)。该结构如图2所示，其大大减少了支路数量，但是仍需采用2个差分放大器。

发明内容

本发明的目的在于改善现有技术中所存在的上述不足，提供一种不采用差分放大器且功耗更低的基准电压源电路。

为了实现上述发明目的，本发明实施例提供了以下技术方案：

一种基准电压源电路，包括用于提供启动电流的启动电路，还包括第一支路和第二支路，所述第一支路包括第一P型MOS管、第一N型MOS管、第二N型MOS管，所述第二支路包括第二P型MOS管、第三N型MOS管；所述第一P型MOS管、所述第二P型MOS管组成电流镜，为第一支路和第二支路提供固定比例的电流；第一N型MOS管和第二N型MOS管的电压阈值不同，第一N型MOS管的栅极和第二N型MOS管的源极的电压之差产生基准电压；第三N型MOS管用于在所述基准电压的控制下为第一P型MOS管、所述第二P型MOS管提供偏置电流。

进一步地，第一P型MOS管的源极、第二P型MOS管的源极均连接于电源V_DD，第一P型MOS管的栅极、第二P型MOS管的栅极相连接，第一P型MOS管的漏极第一N型MOS管的栅极和漏极，第二P型MOS管的漏极连接第三N型MOS管的漏极，第一N型MOS管的源极同时连接第二N型MOS管的漏极和第三N型MOS管的栅极，第二N型MOS管的栅极连接第一N型MOS管的栅极，第二N型MOS管的源极接地，第三N型MOS管的源极接地。