[实用新型]一种采样保持的超低功耗带隙基准电路

说明书

本实用新型公开了一种采样保持的超低功耗带隙基准电路，其包括采样保持基准电路、误差放大器、功率级电路、超低静态电压电流基准和低压保护模块，超低静态电压电流基准与低压保护模块，用于提供参考电压，误差放大器的电压输入端与采样保持基准电路的电压输出端连接，用于获取快速启动的基准电压，误差放大器的电压输入端的另一接口连接到输出电压的反馈网络，误差放大器的电压输出端与功率级电路连接，反馈网络的电压输出端与功率级电路的电压输出端连接，输出稳定的电压。本实用新型通过采样保持基准电路可以加快加快电路启动速度，在带隙基准关闭期间，可使基准电压保持在1.5%电压精度范围之内，兼顾了电压精度和静态电流，适用于超低功耗设计。

技术领域

本实用新型涉及集成电路设计领域，具体涉及一种采样保持的超低功耗带隙基准电路。

背景技术

手持式设备越来越发达便捷的时代，低功耗是芯片设计的至关重要的研究课题。带隙基准作为芯片的基准源参考电路，一般在低功耗模式时也是需要开启，因此超低功耗的带隙基准电路具有很重要的意义。

在芯片的电源管理系统中，输出电压的精度要求较高，需要高精度电压基准。超低功耗电压基准相对于普通功耗电压基准，精度较差。在高温条件下，晶体管的漏电急剧增加到纳安级别，使得漏电流严重影响超低功耗电压基准的精度。在高温条件下，超低功耗电压基准精度很难保证。超低功耗电压基准的另一个问题是抗噪声能力弱。比如一个典型的静态电流为100nA的电压基准，其环路单位增益带宽大约为几ｋＨｚ，而电源管理系统由于周期性的功率开关动作，存在较大的噪声。如图1所示，电压基准连接到电源系统的误差放大器输入端，误差放大器输入端的另一端则连接到输出电压的反馈网络。由于误差放大器输入对管寄生电容的影响，反馈电压的扰动会带来较大的噪声干扰。对于超低功耗电压基准或超低功耗电压缓冲电路来说，由于环路带宽和调整能力有限，干扰噪声会带来较大电压波动，这一踢回噪声会影响到电压基准精度以及其他电路模块。

实用新型内容

为了解决上述技术存在的缺陷，本实用新型提供一种采样保持的超低功耗带隙基准电路，能得到较高精度的参考电压，又能降低平均静态电流。

本实用新型实现上述技术效果所采用的技术方案是：

一种采样保持的超低功耗带隙基准电路，包括：采样保持基准电路、误差放大器、功率级电路、超低静态电压电流基准和低压保护模块，所述超低静态电压电流基准与所述低压保护模块，用于提供参考电压，所述误差放大器的电压输入端与所述采样保持基准电路的电压输出端连接，用于获取快速启动的基准电压，所述误差放大器的电压输入端的另一接口连接到输出电压的反馈网络，所述误差放大器的电压输出端与所述功率级电路连接，所述反馈网络的电压输出端与所述功率级电路的电压输出端连接，输出稳定的电压。

优选地，在上述的采样保持的超低功耗带隙基准电路中，所述采样保持基准电路包括采样保持电路和快速启动的带隙基准电路，所述快速启动的带隙基准电路与所述采样保持电路连接，所述采样保持电路与所述误差放大器的电压输入端连接。

优选地，在上述的采样保持的超低功耗带隙基准电路中，所述快速启动的带隙基准电路输出的带隙基准每过20ms唤醒一次，用于刷新所述采样保持电路中的保持电容Ｃhold上的基准电压。

优选地，在上述的采样保持的超低功耗带隙基准电路中，在带隙基准关闭期间，所述采样保持电路中的保持电容Ｃhold使用20pF的电容，用于维持基准电压保持在1.5%电压精度范围。

优选地，在上述的采样保持的超低功耗带隙基准电路中，在所述快速启动的带隙基准电路中的电容Ｃc的电压过低时，通过所述超低静态电压电流基准对所述快速启动的带隙基准电路中的晶体管MN1的栅极进行了预充电，所述晶体管MN1管通过所述快速启动的带隙基准电路中的晶体管MN3在启动时将所述电容Ｃc快速上拉。