一种低功耗带隙基准源制造技术

本发明专利技术公开了一种低功耗带隙基准。所述低功耗带隙基准源包括：电流源供电电路、负温度系数电路以及带隙基准源输出电路；电流源供电电路分别与所述负温度系数电路和所述带隙基准源输出电路连接，用于为所述低功耗带隙基准源供电；负温度系数电路，包括至少一个晶体管，用于根据所述电流源供电电路输出的电流，产生随温度变化的负温电压；带隙基准源输出电路，包括多个转移电容、多个时钟开关以及至少一个运算放大器，用于根据所述时钟开关的通断以及所述运算放大器的反馈，在所述转移电容的极板上产生用于抵消所述负温电压的电荷的变化量，以使带隙基准源输出电路输出与绝对温度无关的参考电压信号。本发明专利技术提供的技术方案降低了带隙基准源的功耗。

【技术实现步骤摘要】
一种低功耗带隙基准源
本专利技术涉及电源技术，具体涉及一种低功耗带隙基准源。
技术介绍
带隙基准源是集成电路中不可或缺的构成模块，它的作用是为其他电路模块提供一个与温度无关的基准电压。混合信号系统中，如ADC(Analog-to-DigitalConverter，模数转换器)、DAC(Digitaltoanalogconverter，数模转换器)以及传感器等电子器件的高精度也取决于带隙基准源的精度。现有技术的带隙基准源，通常利用双极结型晶体管的基极-发射极电压VBE的负温度系数，即随温度的提高VBE减小，与正温度系数的电压相加以消除带隙基准源中的一阶温度，从而产生与一阶温度无关的带隙基准源。现有的带隙基准源通常功耗较高。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种低功耗带隙基准源，极大程度上降低了带隙基准源电路的功耗。本专利技术提供了一种低功耗带隙基准源。所述低功耗带隙基准源包括：电流源供电电路、负温度系数电路以及带隙基准源输出电路；其中，所述电流源供电电路分别与所述负温度系数电路和所述带隙基准源输出电路连接，用于为所述低功耗带隙基准源供电；所述负温度系数电路，包括至少一个晶体管，用于根据所述电流源供电电路输出的电流，产生随温度变化的负温电压；所述带隙基准源输出电路，包括多个转移电容、多个时钟开关以及至少一个运算放大器，用于根据所述时钟开关的通断以及所述运算放大器的反馈，在所述转移电容的极板上产生用于抵消所述负温电压的电荷的变化量，以使所述带隙基准源输出电路输出与绝对温度无关的参考电压信号。进一步地，所述带隙基准源输出电路包括第一转移电容、第二转移电容、第三转移电容、正向时钟开关、反向时钟开关和运算放大器；所述正向时钟开关包括第一正向时钟开关和第二正向时钟开关，所述反向时钟开关包括第一反向时钟开关；所述正向时钟开关由正向时钟控制，所述反向时钟开关由反向时钟控制，所述正向时钟与所述反向时钟反相；其中，所述第一转移电容的第一极板与所述电流源供电电路的输出端连接，所述第一转移电容的第二极板分别与所述第一正向时钟开关的一端和所述第二转移电容的第一极板连接；所述第二转移电容的第二极板分别与所述运算放大器的反向输入端、所述第三转移电容的第一极板和所述第二正向时钟的一端连接；所述第三转移电容的第二极板与所述第一正向时钟开关的另一端和所述第一反向时钟开关的一端连接；所述第二正向时钟开关的另一端分别与所述第一反向时钟开关的另一端和所述运算放大器的输出端连接；所述运算放大器的同相输入端接地，所述运算放大器的输出端作为所述带隙基准源输出电路的输出端。进一步地，所述电流源供电电路包括第一电流源、第二电流源和第三正向时钟开关；其中，所述第一电流源的输入端和第二电流源的输入端分别与直流供电电源连接；所述第二电流源的输出端与所述第三正向时钟开关的一端连接，所述第三正向时钟开关的另一端与所述第一电流源的输出端连接，所述第一电流源的输出端作为所述电流源供电电路的输出端；所述第三正向时钟开关由所述正向时钟控制。进一步地，所述第二电流源的输出电流与所述第一电流源的输出电流之比是N-1：1，其中N为大于1的正整数。进一步地，所述直流供电电源的电压值不小于0.7伏特。进一步地，所述负温度系数电路中的所述晶体管为晶体三极管；其中，所述晶体三极管为PNP型三极管，所述PNP型三极管的发射极与所述电流源供电电路的输出端连接，所述PNP型三极管的基极与所述PNP型三极管的集电极连接，所述PNP型三极管的集电极接地；或者所述晶体三极管为NPN型三极管，所述NPN型三极管的集电极分别与所述电流源供电电路的输出端和所述NPN型三极管的基极连接，所述NPN型三极管的发射极接地。进一步地，其特征在于，所述低功耗带隙基准源还包括：缓冲电路；所述缓冲电路与所述带隙基准源输出电路的输出端相连，用于保持所述参考电压信号持续稳定的输出。进一步地，所述缓冲电路具体包括：第四正向时钟开关、第二反向时钟开关、缓冲电容和缓冲运算放大器；其中，所述第二反向时钟开关的一端与所述带隙基准源输出电路的输出端连接，所述第二反向时钟开关的另一端分别与所述第四正向时钟开关的一端、所述缓冲运算放大器的同相输入端和所述缓冲电容的第一极板连接；所述第四正向时钟开关的另一端分别与所述缓冲运算放大器的反相输入端和所述缓冲运算放大器的输出端连接；所述缓冲电容的第二极板接地；所述缓冲运算放大器的输出端输出缓冲电压信号；所述第四正向时钟开关由所述正向时钟控制，所述第二反向时钟开关由所述反向时钟控制。进一步地，所述参考电压信号的电压值小于1.2伏特。进一步地，所述正向时钟和所述反向时钟的时钟频率由所述转移电容的充电时间确定。本专利技术实施例提供的技术方案，电流源供电电路分别与负温度系数电路和带隙基准源输出电路连接，电流源供电电路用于为低功耗带隙基准源供电，负温度系数电路包括至少一个晶体管，用于根据电流源供电电路输出的电流，产生随温度变化的负温电压，带隙基准源输出电路包括多个转移电容、多个时钟开关以及至少一个运算放大器，用于根据时钟开关的通断以及运算放大器的反馈，在转移电容的极板上产生用于抵消负温电压的电荷的变化量，以使带隙基准源输出电路输出与绝对温度无关的参考电压信号，由于上述各电路中没有电阻，极大程度上降低了带隙基准源的功耗。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种低功耗带隙基准源的电路图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部内容。图1是本专利技术实施例提供的一种低功耗带隙基准源的电路图。参见图1，所述低功耗带隙基准源包括：电流源供电电路10、负温度系数电路11以及带隙基准源输出电路12。其中，电流源供电电路10分别与负温度系数电路11和带隙基准源输出电路12连接，用于为低功耗带隙基准源供电；负温度系数电路11，包括至少一个晶体管，用于根据电流源供电电路10输出的电流，产生随温度变化的负温电压；带隙基准源输出电路12，包括多个转移电容、多个时钟开关以及至少一个运算放大器，用于根据时钟开关的通断以及运算放大器的反馈，在转移电容的极板上产生用于抵消负温电压的电荷的变化量，以使带隙基准源输出电路12输出与绝对温度无关的参考电压信号。上述低功耗带隙基准源电路中通过带隙基准源输出电路12中时钟开关的通断以及运算放大器的反馈，在转移电容的极板上产生用于抵消负温电压的电荷的变化量，因此电路中不包含电阻，极大程度上降低了带隙基准源的功耗。参见图1，带隙基准源输出电路12包括第一转移电容C1、第二转移电容C2、第三转移电容C3、正向时钟开关、反向时钟开关和运算放大器A1，正向时钟开关包括第一正向时钟开关S1和第二正向时钟开关S2，反向时钟开关包括第一反向时钟开关S1’，正向时钟开关由正向时钟控制，反向时钟开关由反向时钟控制，正向时钟与反向时钟反相。正向时钟为高电平时，反向时钟为低电平；正向时钟为高电平时，正向时钟开关闭合；正向时钟为低电平时，正向时钟开关打开；反向时钟为高电平时，反向时钟开关闭合；反向时钟为低电平时，反向时钟开关打开。第一转移电容C1的第一极板M与电流源供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低功耗带隙基准源，其特征在于，包括：电流源供电电路、负温度系数电路以及带隙基准源输出电路；其中，所述电流源供电电路分别与所述负温度系数电路和所述带隙基准源输出电路连接，用于为所述低功耗带隙基准源供电；所述负温度系数电路，包括至少一个晶体管，用于根据所述电流源供电电路输出的电流，产生随温度变化的负温电压；所述带隙基准源输出电路，包括多个转移电容、多个时钟开关以及至少一个运算放大器，用于根据所述时钟开关的通断以及所述运算放大器的反馈，在所述转移电容的极板上产生用于抵消所述负温电压的电荷的变化量，以使所述带隙基准源输出电路输出与绝对温度无关的参考电压信号。

【技术特征摘要】
1.一种低功耗带隙基准源，其特征在于，包括：电流源供电电路、负温度系数电路以及带隙基准源输出电路；其中，所述电流源供电电路分别与所述负温度系数电路和所述带隙基准源输出电路连接，用于为所述低功耗带隙基准源供电；所述负温度系数电路，包括至少一个晶体管，用于根据所述电流源供电电路输出的电流，产生随温度变化的负温电压；所述带隙基准源输出电路，包括多个转移电容、多个时钟开关以及至少一个运算放大器，用于根据所述时钟开关的通断以及所述运算放大器的反馈，在所述转移电容的极板上产生用于抵消所述负温电压的电荷的变化量，以使所述带隙基准源输出电路输出与绝对温度无关的参考电压信号；所述带隙基准源输出电路包括第一转移电容、第二转移电容、第三转移电容、正向时钟开关、反向时钟开关和运算放大器；所述正向时钟开关包括第一正向时钟开关和第二正向时钟开关，所述反向时钟开关包括第一反向时钟开关；所述正向时钟开关由正向时钟控制，所述反向时钟开关由反向时钟控制，所述正向时钟与所述反向时钟反相；其中，所述第一转移电容的第一极板与所述电流源供电电路的输出端连接，所述第一转移电容的第二极板分别与所述第一正向时钟开关的一端和所述第二转移电容的第一极板连接；所述第二转移电容的第二极板分别与所述运算放大器的反向输入端、所述第三转移电容的第一极板和所述第二正向时钟的一端连接；所述第三转移电容的第二极板与所述第一正向时钟开关的另一端和所述第一反向时钟开关的一端连接；所述第二正向时钟开关的另一端分别与所述第一反向时钟开关的另一端和所述运算放大器的输出端连接；所述运算放大器的同相输入端接地，所述运算放大器的输出端作为所述带隙基准源输出电路的输出端。2.根据权利要求1所述的低功耗带隙基准源，其特征在于，所述电流源供电电路包括第一电流源、第二电流源和第三正向时钟开关；其中，所述第一电流源的输入端和第二电流源的输入端分别与直流供电电源连接；所述第二电流源的输出端与所述第三正向时钟开关的一端连接，所述第三正向时钟开关的另一端与所述第一电流源的输出端连接，所述第一电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：董子刚，周小林，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44