[发明专利]基于标准CMOS工艺的不含无源元件的带隙基准电压源结构

摘要

本发明涉及一种带隙基准电压源结构，主要目的是为达到严格的标准CMOS工艺以及不包含无源元件的设计。其中启动电路的特点是具有良好的通用特性；运放电路重点为减小失调电压做了优化设计，还有利用尾电流分立对管的共模反馈结构，以及MOS对管替代传统阻容元件的米勒补偿设计；带隙核心电路为实现去掉无源元件的目的，用线性区MOS管替代了多晶硅电阻，同时为利用其它原理获得基准电压而又保持标准CMOS工艺的纵向PNP对管设计，优化了输出端的电流镜支路MOS管。此外，在已得到的带隙基准电压基础上，通过灵活配置MOS管的串联结构，能够获得等分电压以及指定电压参考点，这对在数据转换电路以及存储器电路中使用的带隙基准源有很好的实用价值。

主权项

基于标准CMOS工艺的不含无源元件的带隙基准电压源结构，包括启动电路、运放电路和带隙核心电路，其特征是：所述启动电路的输出偏置端连接到运放电路和带隙核心电路，启动电路提供稳定的电压偏置点使后续连接的运放电路和带隙核心电路工作在合适的静态工作点从而启动整个带隙基准电压源电路；所述运放电路包括：由PMOS管P8、PMOS管P9、PMOS管P10、PMOS管P11构成的电流镜，PMOS管P8和PMOS管P9共栅极，连接启动电路的第一输出偏置端，PMOS管P10和PMOS管P11共栅极，连接启动电路的第二输出偏置端，PMOS管P8漏极接PMOS管P10源极，PMOS管P9漏极接PMOS管P11源极，PMOS管P10漏极接NMOS管N4漏极和NMOS管N6栅极，PMOS管P11漏极接NMOS管N5漏极、NMOS管N7栅极、PMOS管P13栅极、PMOS管P12漏极、PMOS管P12源极、NMOS管N3栅极，PMOS管P13源极漏极相连并连接PMOS管P12栅极、NMOS管N3漏极、PMOS管P22漏极、PMOS管P22栅极，PMOS管P22源极接PMOS管P21漏极，PMOS管P21栅极接启动电路的第一输出偏置端，NMOS管N4源极接NMOS管N6漏极，NMOS管N5源极接NMOS管N7漏极；所述带隙核心电路包括：PNP管T14发射极与运放电路的NMOS管N4栅极连接，等效电阻NMOS管N16漏极与运放电路的NMOS管N5栅极连接，等效电阻NMOS管N16栅极与电流镜NMOS管N17栅极连接，等效电阻NMOS管N16源极与PNP管T15发射极、电流镜NMOS管N17源极、电流调节NMOS管N18漏极连接，电流镜NMOS管N17栅极漏极相连，电流调节NMOS管N18栅极漏极相连；NMOS管N16漏极接PMOS管P26漏极，PMOS管P26源极接PMOS管P24漏极，PNP管T14发射极接PMOS管P25漏极，PMOS管P25漏极接PMOS管P23漏极，NMOS管N17漏极接PMOS管P20漏极，PMOS管P20源极接PMOS管P19漏极，所述PMOS管P19栅极、PMOS管P23栅极、PMOS管P24栅极接启动电路的第一输出偏置端，PMOS管P20栅极、PMOS管P25栅极、PMOS管P26栅极接NMOS管N3漏极，PMOS管P23、PMOS管P24、PMOS管P25、PMOS管P26构成电流镜；PMOS管P20漏极输出稳定的基准电压；所述NMOS管N16在线性区工作，PMOS管P12、PMOS管P13组成米勒补偿结构；所述PNP管T14的基极和集电极、PNP管T15的基极和集电极、NMOS管N18源极、NMOS管N3源极、NMOS管N6源极、NMOS管N7源极均接地，PMOS管P8源极、PMOS管P9源极、PMOS管P21源极、PMOS管P23源极、PMOS管P24源极、PMOS管P19源极均接电源。