用于4G通信芯片的低功耗基准电压源电路制造技术

本发明专利技术属于集成电路技术领域，涉及用于4G通信芯片的低功耗基准电压源电路，该电路包括由增强型管与耗尽型管组成的自偏置电压基准源电路和启动电路。其特点是：输出端VREF的电压与电源电压VDD无关，不随VDD的变化而改变；利用增强型管与耗尽型管的阈值具有相反的温度特性，使VREF的电压不随温度而变化；利用栅源短接的耗尽型NMOS管的导通电阻极大的特点，使电路的工作电流非常小，具有低的静态功耗。由此本发明专利技术采用耗尽型MOS管和强型管MOS管组合的方式，产生了不随电源电压和温度变化的高精度低功耗的基准电压源电路。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于集成电路
，涉及用于4G通信芯片的低功耗基准电压源电路，该电路包括由增强型管与耗尽型管组成的自偏置电压基准源电路和启动电路。其特点是：输出端VREF的电压与电源电压VDD无关，不随VDD的变化而改变；利用增强型管与耗尽型管的阈值具有相反的温度特性，使VREF的电压不随温度而变化；利用栅源短接的耗尽型NM0S管的导通电阻极大的特点，使电路的工作电流非常小，具有低的静态功耗。由此本专利技术采用耗尽型M0S管和强型管M0S管组合的方式，产生了不随电源电压和温度变化的高精度低功耗的基准电压源电路。【专利说明】用于4G通信芯片的低功耗基准电压源电路
本专利技术属于集成电路
，涉及用于4G通信芯片的低功耗基准电压源电路， 适合于内置在各种需要高精度基准电压源的芯片中，尤其适和应用在对功耗要求极高的各 类移动式设备上，如手机，笔记本电脑等。
技术介绍
众所周知，在所有涉及模拟电路设计的方案中，都会有一个基准电压源电路，为芯 片中的其他模块提供不随电源电压和温度变化的稳定的电压源。目前普遍采样基准电压源 是带隙基准电压源（Bandgap)结构，但是功耗往往比较大，约几十个uA，很难满足低功耗设 计（功耗小于0.5uA)的要求。如果要减小功耗，必须用到高阻值的电阻和大尺寸的M0S管， 势必会增加芯片面积。 参见图1所示带隙基准电压源的电原理图。该带隙基准电压源电路由电阻R1~R4、 三极管PNP1、PNP2和运算放大器组成的环路构成。基准电压VREF经过R2、PNP1和R3、R4、 PNP2的两路分压，连接到运算放大器的正端" + "和负端" 运算放大器的输出端就是 VREF并反馈到R1端，从而形成了一个负反馈环路，得到一个稳定的基准电压源。 上述带隙基准电压源电路的工作原理是：利用三极管基极和发射极之间的电压 VBE的负温度系数和热电压ντ的正温度系数，产生一个具有较低温度系数的稳定的电压输 出，VREF的电压可以表示为 VRE^ = VK \ MVT (式 2) 式1中的Μ表示一个系数，只要选取合适Μ值，就可以得到不随温度变化的基准电压。 上述带隙基准电压源电路虽然能在提供一个稳定的基准电压，但是也存在固有的 缺陷： 1. 带隙基准电压源中包含有运算放大器，这种结构功耗一般约几十uA，无法实现低功 耗； 2. 带隙基准电压源中的运算放大器以及三极管和高阻值电阻会占用很大的面积，不利 于高度集成的低成本解决方案。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供用于4G通信芯片的低功耗基准电压源电路。它能在提供 不随电源电压和温度变化的基准电压的同时，实现了低于0. 5uA的超低功耗。 为解决上述技术问题，本专利技术的实施例提供技术方案如下： 用于4G通信芯片的低功耗基准电压源电路包括：由增强型M0S管与耗尽型NM0S管组 成的三级放大器电路以及启动电路； 所述第一级放大器是第一增强型NM0S共源极放大器电路，栅漏短接的第一 PM0S管和 第三PM0S管串联并作为放大器负载，第一 PM0S漏极做为输出端； 所述第二级放大器电路是由第二PMOS管和第四PMOS管组成的共源共栅放大器电路， 第二PM0S管的栅极做输入并接第一级放大器的输出，栅源短接的第一耗尽型画os管作为 放大器负载，第四PMOS漏极为输出端； 所述第三级放大器电路是由第五PMOS管和第六PMOS管组成的共源共栅放大器电路， 第五PMOS管栅极做输入并接第二级放大器的输出，栅源短接的第二耗尽型nm〇S管作为放 大器负载，第二耗尽型NM0S漏极为电路输出端VREF并且接到第一级放大器的输入端，输出 端VREF连接对GND的补偿和滤波第一电容。 启动电路为三级放大器提供启动电流，由第七PMOS管和第八PMOS管以及第三耗 尽型NM0S管组成；第七PMOS管栅极为输入端，它接到第一级放大器输出端，栅源短接的第 三耗尽型NM0S管作为第七PMOS管的负载，第八PMOS管栅极连接到第七PMOS管的漏极，第 八PMOS管源极接VDD，漏极连接到第一级放大器输入端，为第一级放大器提供一个上拉的 启动电流。 具体的，第一耗尽型NM0S管和第一增强型NM0S管的宽长比满足式1的要求， 【权利要求】1. 用于4G通信芯片的低功耗基准电压源电路，包括：由增强型魔)5管与耗尽型圈〇s管 组成的三级放大器电路以及启动电路；所述三级放大器电路包括：第一级放大器电路、第 二级放大器电路和第三级放大器电路； 所述第一级放大器是第一增强型NM0S共源极放大器电路，栅漏短接的第一 PM0S管和 第三PM0S管串联并作为放大器负载，第一 PM0S漏极做为输出端； 所述第二级放大器电路是由第二PM0S管和第四PM0S管组成的共源共栅放大器电路， 第二PM0S管的栅极做输入并接第一级放大器的输出，栅源短接的第一耗尽型nm〇s管作为 放大器负载，第四PM0S漏极为输出端； 所述第三级放大器电路是由第五PM0S管和第六PM0S管组成的共源共栅放大器电路， 第五PM0S管栅极做输入并接第二级放大器的输出，栅源短接的第二耗尽型nm〇S管作为放 大器负载，第二耗尽型NM0S漏极为电路输出端VREF并且接到第一级放大器的输入端，输出 端VREF连接对GND的补偿和滤波第一电容。2. 权利要求1所述用于4G通信芯片的低功耗基准电压源电路，其特征在于，所述启动 电路为所述三级放大器提供启动电流，由第七PM0S管和第八PM0S管以及第三耗尽型NM0S 管组成；第七PM0S管栅极为输入端，它接到第一级放大器输出端，栅源短接的第三耗尽型 NM0S管作为第七PM0S管的负载，第八PM0S管栅极连接到第七PM0S管的漏极，第八PM0S管 源极接VDD，漏极连接到第一级放大器输入端，为第一级放大器提供一个上拉的启动电流。3. 权利要求1所述的用于4G通信芯片的低功耗基准电压源电路，其特征在于：第一耗 尽型NM0S管和第一增强型NM0S管的宽长比满足式1的要求，式1屮，为第一耗尽型NM0S管的宽长比，为第一增强型NM0S管的宽 长比，Vthdl是耗尽型NM0S管的阈值电压，Vthnl是增强型NM0S管的阈值电压，T表示温 度。【文档编号】G05F1/56GK104216455SQ201410420602【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年8月25日 优先权日:2014年8月25日 【专利技术者】刘银 申请人:刘银本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于4G通信芯片的低功耗基准电压源电路，包括：由增强型MOS管与耗尽型NMOS管组成的三级放大器电路以及启动电路；所述三级放大器电路包括：第一级放大器电路、第二级放大器电路和第三级放大器电路；所述第一级放大器是第一增强型NMOS共源极放大器电路，栅漏短接的第一PMOS管和第三PMOS管串联并作为放大器负载，第一PMOS漏极做为输出端；所述第二级放大器电路是由第二PMOS管和第四PMOS管组成的共源共栅放大器电路，第二PMOS管的栅极做输入并接第一级放大器的输出，栅源短接的第一耗尽型NMOS管作为放大器负载，第四PMOS漏极为输出端；所述第三级放大器电路是由第五PMOS管和第六PMOS管组成的共源共栅放大器电路，第五PMOS管栅极做输入并接第二级放大器的输出，栅源短接的第二耗尽型NMOS管作为放大器负载，第二耗尽型NMOS漏极为电路输出端VREF并且接到第一级放大器的输入端，输出端VREF连接对GND的补偿和滤波第一电容。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘银，
申请(专利权)人：刘银，
类型：发明
国别省市：四川;51