[发明专利]一种采样保持结构的低功耗带隙基准电路及工作方法

权利要求书

1.一种采样保持结构的低功耗带隙基准电路，其特征在于，包括：低功耗带隙基准电路、唤醒电路和采样保持电路模块；所述低功耗带隙基准电路用于产生与电源电压和温度无关的基准电压；所述唤醒电路用于提供启动电压，使处于休眠模式的低功耗带隙基准电路快速切换到正常工作模式；所述采样保持电路用于对低功耗带隙基准电路的输出电压进行采样保持，以供芯片其他模块使用。

2.根据权利要求1所述的采样保持结构的低功耗带隙基准电路，其特征在于，所述唤醒电路与所述低功耗带隙基准电路连接，所述采样保持电路与所述低功耗带隙基准电路连接。

3.根据权利要求1所述的采样保持结构的低功耗带隙基准电路，其特征在于，所述低功耗带隙基准核心电路输入端接第一偏置电压Vbias1、第一控制信号EN和第二控制信号nEN，输出端接第一输入输出信号VN1和第二输入输出信号VN2；所述唤醒电路输入端接第二偏置电压Vbias2、第三偏置电压Vbias3和第三控制信号Wake-up Pulse，输出端接第一输入输出信号VN1和第二输入输出信号VN2；所述采样保持模块输入端接第四控制信号Sample Pulse和第二输入输出信号VN2，输出端接第一输出信号Vref。

4.根据权利要求2所述所述的采样保持结构的低功耗带隙基准电路，其特征在于，带隙基准核心电路包括不少于7个晶体管M1～M7、2个三极管Q1和Q2和2个电阻R1和R2组成，休眠使能管包括不少于4个晶体管M8～M11组成，其中，

晶体管M5和晶体管M6尺寸相同，三极管Q1和三极管Q2发射级面积比例为1:N，且N大于1，电阻R2的阻值大于电阻R1的阻值，晶体管M3、M4和M7采用中等阈值电压或者低阈值电压管。

5.根据权利要求2所述所述的采样保持结构的低功耗带隙基准电路，其特征在于所述的唤醒电路，包括不少于3个晶体管K12～K15其中，

K12晶体管和K15晶体管采用低阈值电压管，第三控制信号Wake-up Pulse为负脉冲或脉宽较大的电压信号。

6.根据权利要求2所述所述的采样保持结构的低功耗带隙基准电路，其特征在于，所述的采样保持电路，包括第十六晶体管S16，第一电容C1，其中，

第十六晶体管S16栅极与第四控制信号Sample Pulse连接，第十六晶体管S16源极、第一电容C1一端与第一输出信号Vref连接，第一电容C1一端与地连接，第四控制信号SamplePulse为负脉冲或脉宽较大的电压信号，电容C1容值不低于2pF。

7.一种采样保持结构的低功耗带隙基准电路，采用如权利要求1-6中任一项所述电路结构，其特征在于，所述工作方法步骤如下：

步骤1：正常工作模式下，第一控制信号EN处于地电位，第二控制信号nEN处于电源电位，第三控制信号Wake-up Pulse处于电源电位，第四控制信号Sample Pulse处于电源电位，使得低功耗带隙基准核心电路从上电启动或脉冲启动后恢复正常工作状态，并输出参考基准电压；

步骤2：采样保持模式下，第一控制信号EN处于地电位，第二控制信号nEN处于电源电位，第三控制信号Wake-up Pulse处于电源电位，第四控制信号Sample Pulse输入负脉冲，待带隙基准电路工作稳定后，采样保持模块工作，采样时间10us，使第一电容C1采样并保持在带隙基准电压；

步骤3：休眠模式下，第一控制信号EN处于电源电位，第二控制信号nEN处于地电位，第三控制信号Wake-up Pulse处于电源电位，第四控制信号Sample Pulse处于电源电位，使得低功耗带隙基准电路处于休眠模式，从而降低电路功耗；

步骤4：唤醒模式下，第一控制信号EN处于地电位，第二控制信号nEN处于电源电位，第三控制信号Wake-up Pulse输入负脉冲，第四控制信号Sample Pulse处于电源电位，使得低功耗带隙基准电路导通，同时在第三控制信号Wake-up Pulse为低电平时，第十三晶体管K13与第十四晶体管K14导通，使得节点N1和节点N2迅速恢复到分别预设的第二偏置电压Vbias2和第三偏置电压Vbias3，加快低功耗带隙基准电路启动；

步骤5：在预设时间内，重复执行步骤1～步骤4。