[发明专利]纳瓦量级低功耗高稳定性带隙基准电压源

摘要

本发明涉及一种纳瓦（nW）量级低功耗高稳定性带隙基准电压源，其包括并接于电源与地之间的启动模块、高稳定电流源产生模块、取样模块和PTAT电压加权模块；启动模块的输出端与高稳定电流源产生模块相连接，高稳定电流源产生模块的输出端与取样模块和PTAT电压加权模块相连接，取样模块的输出端与PTAT电压加权模块相连接，PTAT电压加权模块的输出端为纳瓦量级低功耗高稳定性带隙基准电压源的输出端；高稳定电流源产生模块包括电压产生电路、电压偏置电路、与电压产生电路相连接的电流源电路。本发明实现了一种nW量级极低功耗的带隙基准电压源，电路中不含电阻，且带隙电压和偏置电流均与MOS管的阈值电压无关，在节省了芯片面积的同时，具有较高的工艺稳定性。

主权项

一种纳瓦量级低功耗高稳定性带隙基准电压源，其特征在于：其包括并接于电源与地之间的启动模块、高稳定电流源产生模块、取样模块和PTAT电压加权模块；所述的启动模块的输出端与所述的高稳定电流源产生模块相连接并驱动所述的高稳定电流源产生模块工作，所述的高稳定电流源产生模块的输出端与所述的取样模块和所述的PTAT电压加权模块相连接并提供偏置电流，所述的取样模块的输出端与所述的PTAT电压加权模块相连接，所述的PTAT电压加权模块的输出端为所述的纳瓦量级低功耗高稳定性带隙基准电压源的输出端；所述的高稳定电流源产生模块包括电压产生电路、与所述的电压产生电路相连接的电压偏置电路、与所述的电压产生电路相连接的电流源电路；所述的电压产生电路包括第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管、第六场效应管和第七场效应管；所述的第六场效应管的源极和所述的第七场效应管的源极分别与所述的电源相连接，所述的第六场效应管的漏极与所述的第四场效应管的源极相连接，所述的第四场效应管的漏极与所述的第一场效应管的漏极相连接，所述的第七场效应管的漏极与所述的第五场效应管的源极相连接，所述的第五场效应管的漏极与所述的第二场效应管的漏极相连接，所述的第一场效应管的源极和所述的第二场效应管的源极分别与所述的第三场效应管的漏极相连接，所述的第三场效应管的源极与所述的地相连接，所述的第二场效应管的栅极与所述的电压偏置电路相连接；所述的电流源电路包括倒比管、第八场效应管、第九场效应管、第十场效应管、第十一场效应管、第十二场效应管、第十三场效应管、第十四场效应管、第十五场效应管；所述的第十四场效应管的源极和所述的第十五场效应管的源极分别与所述的电源相连接，所述的第十五场效应管的栅极和漏极共接并与所述的第十四场效应管的栅极相连接而构成所述的高稳定电流源产生模块的第一端口，所述的第六场效应管的栅极和所述的第七场效应管的栅极均与所述的第一端口相连接；所述的第十二场效应管的源极与所述的第十四场效应管的漏极相连接，所述的第十三场效应管的源极与所述的第十五场效应管的漏极相连接，所述的第十三场效应管的栅极和漏极共接并与所述的第十二场效应管的栅极相连接而构成所述的高稳定电流源产生模块的第二端口，所述的第四场效应管的栅极和所述的第五场效应管的栅极均与所述的第二端口相连接；所述的第十场效应管的漏极与所述的第十二场效应管的漏极相连接，所述的第十一场效应管的漏极与所述的第十三场效应管的漏极相连接，所述的第十场效应管的漏极和栅极共接并与所述的第十一场效应管的栅极相连接；所述的第八场效应管的漏极与所述的第十场效应管的源极相连接，所述的第九场效应管的漏极与所述的第十一场效应管的源极相连接，所述的第八场效应管的漏极和栅极共接并与所述的第九场效应管的栅极相连接而构成所述的高稳定电流源产生模块的第三端口，所述的第三场效应管的栅极与所述的第三端口相连接；所述的第八场效应管的源极与所述的地相连接；所述的倒比管的漏极与所述的第九场效应管的源极相连接，所述的第一场效应管的漏极和栅极共接后与所述的倒比管的栅极相连接，所述的倒比管的源极与所述的地相连接；所述的PTAT电压加权模块包括若干个并接的电压产生电路；每个所述的电压产生电路包括第十六场效应管、第十七场效应管、第十八场效应管、第十九场效应管、第二十场效应管、第二十一场效应管、第二十二场效应管；所述的第十六场效应管的源极和所述的第十七场效应管的源极分别与所述的电源相连接，所述的第十六场效应管的栅极和所述的第十七场效应管的栅极共同与所述的高稳定电流源产生模块的第一端口相连接，所述的第十八场效应管的栅极和第十九场效应管的栅极共同与所述的高稳定电流源产生模块的第二端口相连接，所述的第十八场效应管的源极与所述的第十六场效应管的漏极相连接，所述的第十九场效应管的源极与所述的第十七场效应管的漏极相连接，所述的第二十场效应管的漏极与所述的第十八场效应管的漏极相连接，所述的第二十一场效应管的漏极与栅极共接并与所述的第十九场效应管的漏极相连接，所述的第二十场效应管的源极和所述的第二十一场效应管的源极分别与所述的第二十二场效应管的漏极相连接，所述的第二十二场效应管的栅极与所述的高稳定电流源产生模块的第三端口相连接，所述的第二十二场效应管的源极与所述的地相连接，第一个所述的电压产生电路中的所述的第二十场效应管的栅极与所述的取样模块相连接，除第一个所述的电压产生电路以外的各所述的电压产生电路中的所述的第二十场效应管的栅极与前一个所述的电压产生电路中的第二十一场效应管的栅极相连接，最后一个所述的电压产生电路中的所述的第二十一场效应管的栅极为所述的PTAT电压加权模块的输出端。