一种低功耗带隙基准源电路制造技术

本申请提供一种低功耗带隙基准源电路。该低功耗带隙基准源电路包括启动电路，偏置电路，正温度系数电压产生电路，负温度系数电压产生电路以及输出电路；其中，启动电路连接偏置电路，用以给偏置电路提供一启动电压；偏置电路连接正温度系数电压产生电路以及负温度系数电压产生电路，用来根据启动电压向正温度系数电压产生电路以及负温度系数电压产生电路提供偏置电流；输出电路连接正温度系数电压产生电路以及负温度系数电压产生电路，用于将正温度系数电压与负温度系数电压相加，用以产生零温度系数电压从而实现了该带隙电路的稳定输出，该带隙基准能够实现功耗小、面积小、输出高的优点。

A low power bandgap reference circuit

【技术实现步骤摘要】
一种低功耗带隙基准源电路
本技术涉及一种模拟集成电路设计领域，具体涉及一种低功耗带隙基准源电路。
技术介绍
随着电子产品的小型化以及集成化程度越来越高，对芯片的面积以及功耗要求越来越高，一方面希望芯片越来越小，另一方便希望功耗越来越低。基准电压源是大规模、超大规模集成电路和几乎所有的数字模拟系统中不可缺少的电流模块，技术人员对其的要求会更高。传统的带隙基准源电路如图1所述，利用工作在不同电流密度下的两个三极管，它们的基极-发射极电压差ΔVBE与绝对温度成正比，而三极管基极-发射极电源VBE与绝对温度成反比，利用将具有正温度系数的电压和负温度系数的电压以合适的权重相加，就得到了与温度无关的输出电压。但是，这种传统的带隙基准电压源利用了双极型晶体管，利用了运输放大器，而众所周知，双极型晶体管以及运输放大器的运用一方面增加了电路的功耗，另一方便增加了工艺的制作成本。另外，由于传统的带隙基准源电路中使用电阻作为权重系数，而高阻值的电路版图面积较大，从而扩大了芯片面积，远不满足现代技术的需要。因此，如何设计出集成度高且电源输出稳定和功耗低的基准源电路，是一项重要的电路设计难题。
技术实现思路
针对以上存在的问题，本技术的目的在于提供一种低功耗带隙基准源电路，该电路能够解决现有的带隙基准源电路的功耗大，芯片面积大的问题。为了实现上述目的，本技术通过下列技术方案来实现：一种低功耗带隙基准源电路，包括：启动电路，偏置电路，正温度系数电压产生电路，负温度系数电压产生电路以及输出电路；其中，启动电路连接偏置电路，用以给偏置电路提供一启动电压；偏置电路连接正温度系数电压产生电路以及负温度系数电压产生电路，用来根据启动电压向正温度系数电压产生电路以及负温度系数电压产生电路提供偏置电流；正温度系数电压产生电路与偏置电路相连，用于在偏置电路提供的偏置电流下产生正温度系数电压；负温度系数电压产生电路与偏置电路相连，用于在偏置电路提供的偏置电流下产生负温度系数电压；输出电路连接正温度系数电压产生电路以及负温度系数电压产生电路，用于将正温度系数电压与负温度系数电压相加，从而产生零温度系数电压，实现该带隙基准源电路的稳定输出；其中，启动电路包括：晶体管MP1、MP2、MP3、MP4、MP5、MN1、MN2；晶体管MP1、MP2的源极连接电源电压Vdd，晶体管MP1的栅极连接偏置电路中MP6的栅极，晶体管MP1的漏极连接晶体管MP5、MP4、MN2的栅极以及晶体管MP5的源极，晶体管MP5的漏极以及晶体管MN2的源极接地；晶体管MN2的漏极连接晶体管MP4的漏极，晶体管MP4的源极连接晶体管MP3的漏极和栅极，晶体管MP3的源极连接晶体管MN1、MP2的栅极以及晶体管MP2的漏极，晶体管MN1的源极连接偏置电路中MN5的栅极，晶体管MN1的漏极连接偏置电路中MP6的漏极。其中，偏置电路包括：晶体管MP6、MP7、MP8、MP9、MP10、MP11、MN3、MN4、MN5；晶体管MP6、MP7、MP8、MP9、MP10、MP11的源极连接电源电压Vdd，晶体管MP6的栅极连接晶体管MP7、MP1的栅极以及晶体管MP6的漏极，晶体管MP6的漏极连接晶体管MN3、MN1的漏极，晶体管MN3、MN4的源极接地，晶体管MN4的漏极连接晶体管MN3的栅极以及晶体管MN5的源极，晶体管MN4的栅极连接晶体管MN5的漏极以及晶体管MP7的漏极，晶体管MN5的栅极连接晶体管MN1的源极；晶体管MP8、MP9、MP10、MP11的栅极相连并连接晶体管MP1的栅极。晶体管MP8、MP9、MP10、MP11的漏极用于向正温度系数电压产生电路、负温度系数电压产生电路提供偏置电流。正温度系数电压产生电路包括：晶体管MN6、MN7、MN8、MN9；其中，晶体管MN6的漏极连接其栅极并连接晶体管MP8的漏极以及晶体管MN7的栅极，晶体管MN6的源极连接晶体管MN7的漏极，晶体管MN7的源极接地。晶体管MN8的栅极连接晶体管MN9的栅极、晶体管MN8的漏极以及晶体管MP9的漏极，晶体管MN8的源极连接晶体管MN9的漏极，晶体管MN9的源极连接晶体管MN7的漏极。负温度系数电压产生电路包括：晶体管MN12、MN13、MN14、MN15，其中晶体管MN14漏极连接其栅极并连接晶体管MP11的漏极以及晶体管MN15的栅极，晶体管MN14的源极连接晶体管MN15的漏极，晶体管MN15的源极接地，以及晶体管MN12的栅极连接晶体管MN13的栅极、晶体管MN12的漏极以及晶体管MP10的漏极，晶体管MN12的源极连接晶体管MN13的漏极，晶体管MN13的源极连接晶体管MN15的漏极。输出电路包括晶体管MN10、MN11；其中晶体管MN10、MN11工作在截止区域，采用其截止区域的内部电容特性构成输出电路，其中，晶体管MN10的漏极连接晶体管MN8的源极，晶体管MN10的源极连接晶体管MN11的漏极，晶体管MN11的源极连接晶体管MN12的源极，晶体管MN10、MN11的栅极接地，晶体管MN10、MN11的衬底相连并连接晶体管MN10的源极，并作为带隙基准源的输出端。有益效果本技术提出的一种低功耗带隙基准源电路，能够输出稳定、零温度系数的电压，与现有技术相比具有如下的有益效果：1、电路中不使用运算放大器、双极型晶体管以及电阻，从而芯片面积小，功耗低；2、能够实现较高的输出电压；3、通过控制晶体管的宽长比实现稳定电压输出，电路结构简单，稳定性高，受工艺误差影响小。附图说明图1是现有技术中的带隙基准源电路。图2是本技术实施例中的低功耗带隙基准源电路。图3是本技术实施例中输出电路的等效电路图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。如附图2所示为本申请实施例中的低功耗带隙基准源电路，该低功耗带隙基准源电路，包括：启动电路，偏置电路，正温度系数电压产生电路，负温度系数电压产生电路以及输出电路；其中，启动电路连接偏置电路，用以给偏置电路提供一启动电压；偏置电路连接正温度系数电压产生电路以及负温度系数电压产生电路，用来根据启动电压向正温度系数电压产生电路以及负温度系数电压产生电路提供偏置电流；正温度系数电压产生电路与偏置电路相连，用于在偏置电路提供的偏置电流下产生正温度系数电压；负温度系数电压产生电路与偏置电路相连，用于在偏置电路提供的偏置电流下产生负温度系数电压；输出电路连接正温度系数电压产生电路以及负温度系数电压产生电路，用于将正温度系数电压与负温度系数电压相加，从而产生零温度系数电压，实现该带隙基准源电路的稳定输出。其中，启动电路包括：晶体管MP1、MP2、MP3、MP4、MP5、MN1、MN2；晶体管MP1、MP2的源极连接电源电压Vdd，晶体管MP1的栅极连接偏置电路，晶体管MP1的漏本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低功耗带隙基准源电路，其特征在于，包括：/n启动电路，偏置电路，正温度系数电压产生电路，负温度系数电压产生电路以及输出电路；/n其中，启动电路连接偏置电路，用以给偏置电路提供一启动电压；/n偏置电路连接正温度系数电压产生电路以及负温度系数电压产生电路，用来根据启动电压向正温度系数电压产生电路以及负温度系数电压产生电路提供偏置电流；/n正温度系数电压产生电路与偏置电路相连，用于在偏置电路提供的偏置电流下产生正温度系数电压；/n负温度系数电压产生电路与偏置电路相连，用于在偏置电路提供的偏置电流下产生负温度系数电压；/n输出电路连接正温度系数电压产生电路以及负温度系数电压产生电路，用于将正温度系数电压与负温度系数电压相加，从而产生零温度系数电压，实现该带隙基准源电路的稳定输出；/n其中，所述输出电路包括：晶体管MN10、MN11；其中晶体管MN10、MN11工作在截止区域，采用其截止区域的内部电容特性构成输出电路；晶体管MN10的漏极连接正温度系数电压产生电路的输出，晶体管MN10的源极连接晶体管MN11的漏极，晶体管MN11的源极连接负温度系数电压产生电路的输出，晶体管MN10、MN11的栅极接地，晶体管MN10、MN11的衬底相连并连接晶体管MN10的源极，并作为带隙基准源电路的输出端；其中，晶体管MN10、MN11为NMOS晶体管。/n...

【技术特征摘要】
1.一种低功耗带隙基准源电路，其特征在于，包括：
启动电路，偏置电路，正温度系数电压产生电路，负温度系数电压产生电路以及输出电路；
其中，启动电路连接偏置电路，用以给偏置电路提供一启动电压；
偏置电路连接正温度系数电压产生电路以及负温度系数电压产生电路，用来根据启动电压向正温度系数电压产生电路以及负温度系数电压产生电路提供偏置电流；
正温度系数电压产生电路与偏置电路相连，用于在偏置电路提供的偏置电流下产生正温度系数电压；
负温度系数电压产生电路与偏置电路相连，用于在偏置电路提供的偏置电流下产生负温度系数电压；
输出电路连接正温度系数电压产生电路以及负温度系数电压产生电路，用于将正温度系数电压与负温度系数电压相加，从而产生零温度系数电压，实现该带隙基准源电路的稳定输出；
其中，所述输出电路包括：晶体管MN10、MN11；其中晶体管MN10、MN11工作在截止区域，采用其截止区域的内部电容特性构成输出电路；晶体管MN10的漏极连接正温度系数电压产生电路的输出，晶体管MN10的源极连接晶体管MN11的漏极，晶体管MN11的源极连接负温度系数电压产生电路的输出，晶体管MN10、MN11的栅极接地，晶体管MN10、MN11的衬底相连并连接晶体管MN10的源极，并作为带隙基准源电路的输出端；其中，晶体管MN10、MN11为NMOS晶体管。


2.根据权利要求1所述的低功耗带隙基准源电路，其特征在于，
所述启动电路包括：晶体管MP1、MP2、MP3、MP4、MP5、MN1、MN2；
晶体管MP1、MP2的源极连接电源电压Vdd，晶体管MP1的栅极连接偏置电路中MP6的栅极，晶体管MP1的漏极连接晶体管MP5、MP4、MN2的栅极以及晶体管MP5的源极，晶体管MP5的漏极以及晶体管MN2的源极接地；
晶体管MN2的漏极连接晶体管MP4的漏极，晶体管MP4的源极连接晶体管MP3的漏极和栅极，晶体管MP3的源极连接晶体管MN1、MP2的栅极以及晶体管MP2的漏极，晶体管MN1的源极连接偏置电路中MN5的栅极，晶体管MN1的漏极连接偏置电路中MP6的漏极。


3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈强，张艳波，姚罗燕，
申请(专利权)人：安特苏州半导体有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32