一种低功耗低温漂CMOS亚阈值基准电路制造技术

一种低功耗低温漂CMOS亚阈值基准电路，属于电源管理技术领域。包括启动电路、自偏置VPTAT产生电路、平方律电流产生电路和基准电压输出电路；启动电路在电源建立的时候防止整个电路停留在零状态，启动完成之后退出；自偏置VPTAT产生电路产生正温系数电压VPTAT；平方律电流产生电路通过VPTAT产生一股正比于μT2的电流，即平方律电流；最后将平方律电流引入基准电压输出电路得到最后的基准电压VREF。本发明专利技术得到的基准电压VREF在‑40℃～100℃温度范围内能达到近似零温的特性；在传统亚阈值基准基础上改进了载流子迁移率的温度非线性带来的温度特性变差问题；将功耗进一步从μW量级压入nW量级，实现低功耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电源管理
，具体涉及一种基于亚阈值MOSFET的超低功耗基准产生电路的设计。
技术介绍
在模拟集成电路或混合信号设计领域，基准电压源是非常重要且常用的模块，应用在模拟与数字转换器、功率转换器、功率放大器等电路中，它的作用是为系统提供一个不随温度及供电电压变化的电压基准。电源电压的持续下降，低压低功耗、低温度系数、高电源抑制比的基准源设计变得十分关键。目前采用低电压供电，并具有较低功耗的电压基准电路有着特殊而重要的意义。移动电子设备的逐渐增多，要求模拟集成电路的电源电压能够降至1V左右，功耗在uW量级上。低温度系数、低功耗的基准源(Reference)设计是十分关键的，是未来的发展方向。与带隙基准一样，产生最终的输出基准电压需要两部分电压，具有正温系数的电压以及具有负温系数的电压，进行一定的比例叠加之后产生近似零温的输出基准电压，与带隙不同的是正温由ΔVBE变为了ΔVGS，而负温电压通常利用NMOS管的阈值电压VTHN产生。基于亚阈值CMOS的基准源电路实现框图如图1所示，通常由5部分组成，偏置电路部分为整个电路提供电流，通常为亚阈值电流；启动电路解决电路零状态问本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低功耗低温漂CMOS亚阈值基准电路，包括：启动电路、自偏置VPTAT产生电路、平方律电流产生电路和基准电压输出电路，所述启动电路的输出端连接所述自偏置VPTAT产生电路的输入端，其特征在于：所述平方律电流产生电路接在自偏置VPTAT产生电路和基准电压输出电路之间，利用自偏置VPTAT产生电路产生的正温系数电压即PTAT电压(VPTAT)产生平方律电流，再将平方律电流引入基准电压输出电路得到基准电压(VREF)。

【技术特征摘要】
1.一种低功耗低温漂CMOS亚阈值基准电路，包括：启动电路、自偏置VPTAT产生电路、平方律电流产生电路和基准电压输出电路，所述启动电路的输出端连接所述自偏置VPTAT产生电路的输入端，其特征在于：所述平方律电流产生电路接在自偏置VPTAT产生电路和基准电压输出电路之间，利用自偏置VPTAT产生电路产生的正温系数电压即PTAT电压(VPTAT)产生平方律电流，再将平方律电流引入基准电压输出电路得到基准电压(VREF)。2.根据权利要求1所述的一种低功耗低温漂CMOS亚阈值基准电路，其特征在于，所述启动电路包括第一NMOS管(MN1)、第二NMOS管(MN2)、第三NMOS管(MN3)、第一PMOS管(MP1)和第二PMOS管(MP2)，第一NMOS管(MN1)作为启动电容使用，其源极和漏极接地，其栅极接第一PMOS管(MP1)的漏极；第一PMOS管(MP1)作为启动开关管，其栅极接地，其源极接电源电压(VCC)；第二NMOS管(MN2)和第二PMOS管(MP2)为基本反相器形式连接，第二NMOS管(MN2)和第二PMOS管(MP2)的栅极短接并连接第一PMOS管(MP1)的漏极，第二NMOS管(MN2)和第二PMOS管(MP2)的漏极短接并连接第三NMOS管(MN3)的栅极，第二NMOS管(MN2)的源极接地，第二PMOS管(MP2)的源极接电源电压(VCC)；第三NMOS管(MN3)的源极接地，其漏极作为启动电路的输出端。3.根据权利要求1所述的一种低功耗低温漂CMOS亚阈值基准电路，其特征在于，所述自偏置VPTAT产生电路包括第三PMOS管(MP3)、第四PMOS管(MP4)、第四NMOS管(MN4)、第五NMOS管(MN5)和第六NMOS管(MN6)，第三PMOS管(MP3)的栅极和漏极互连作为自偏置VPTAT产生电路的输入端；第三PMOS管(MP3)和第四PMOS管(MP4)形成基本电流镜连接关系，第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：周泽坤，汪尧，曹建文，余洪名，王韵坤，王安琪，王卓，张波，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51