具有过温保护与软启动特性的非带隙基准源制造技术

本发明专利技术公开了一种具有过温保护与软启动特性的非带隙基准源，包括：基准模块，用于产生基准电压信号和过温采样信号；逻辑控制模块，连接基准模块，用于根据基准电压信号和过温采样信号产生控制信号；过温保护与软启动模块，连接和逻辑模块，用于根据控制信号产生软启动信号和过温保护信号，以对整个电路系统的工作状态进行调整。本发明专利技术提供的电路不仅同时具备过温保护与软启动功能，且避免了另外设计基准切换电路，大大提升了系统工作的线性度，提高了输出基准的PSRR特性。了输出基准的PSRR特性。了输出基准的PSRR特性。

【技术实现步骤摘要】
具有过温保护与软启动特性的非带隙基准源


[0001]本专利技术属于集成电路
，具体涉及一种具有过温保护与软启动特性的非带隙基准源。

技术介绍

[0002]基准电压源的研究与设计一直都是集成电路领域的热点，它是模数转换器(ADC)、数模转换器(DAC)、锁相环(PLL)、振荡器(OSC)、线性稳压器、存储器和电源管理类芯片中的必不可少的基本部件。
[0003]目前最为常见的实现方式就是利用晶体管基射极电压的温度系数相互补偿得到基准电压，但是这一实现方法不能应用在全MOS工艺下，因此逐渐出现了非带隙基准电压源，利用MOS管的迁移率，阈值电压等参数的温度系数相互补偿得到基准电压，但目前非带隙基准源还存在电源抑制比(PSRR)不够高的缺点。
[0004]此外，在实际应用中，往往由于基准电压建立时间较短，在一些电路系统中容易引发浪涌电流导致器件损伤，因此需要软启动电路使得基准电压逐渐上升以避免浪涌现象。但常见的软启动电路均是由其他方式产生的斜坡电压来替代软启动基准电压，但这一方法势必会有一次斜坡电压与正常的基准电压进行切换的过程，会带来不必要的非线性瞬态问题。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种具有过温保护与软启动特性的非带隙基准源。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种具有过温保护与软启动特性的非带隙基准源，包括：基准模块，用于产生基准电压信号和过温采样信号；
[0007]逻辑控制模块，连接所述基准模块，用于根据所述基准电压信号和所述过温采样信号产生控制信号；
[0008]过温保护与软启动模块，连接和所述逻辑模块，用于根据所述控制信号产生软启动信号和过温保护信号，以对整个电路系统的工作状态进行调整。
[0009]在本专利技术的一个实施例中，所述基准模块包括依次连接的启动单元、偏置单元以及非带隙基准核心单元，其中，
[0010]所述启动单元用于控制整个电路系统的上电启动；
[0011]所述偏置单元用于产生偏置电流Vbias，以对电路各个支路提供所需的工作电流；
[0012]非带隙基准核心单元用于产生基准电压信号VREF。
[0013]在本专利技术的一个实施例中，所述启动单元包括PMOS管P1、P2和NMOS管N1；其中，
[0014]P1管的源极与衬底接电源电压VDD，其栅极与漏极接N1管与P2管的栅极；
[0015]N1管的源极、漏极与衬底均接地端GND；
[0016]P2管的源极和衬底连接并作为所述启动单元的第一输出端连接所述偏置单元的
第一输入端和所述非带隙基准核心单元的第一输入端，P2管的漏极作为所述启动单元的第二输出端连接也连接所述偏置单元的第二输入端。
[0017]在本专利技术的一个实施例中，所述偏置单元包括PMOS管P3、P4、P5、P6，NMOS管N2、N3、N4、N5，以及电阻R1；其中，
[0018]P3管和P4管的栅极相连并作为所述偏置单元的第一输入端连接所述启动单元的第一输出端连接；P3管的源极和衬底相连并共同连接至P5管的漏极；P3管的漏极连接N4管的漏极和栅极；
[0019]P4管的源极和衬底相连并共同连接至P6管的漏极和栅极；P4管的漏极连接N5管的漏极；
[0020]P5管和P6管的源极与衬底均接电源电压VDD；
[0021]P5管和P6管的栅极相连，并作为所述偏置单元的输出端连接所述非带隙基准核心单元的第二输入端，以向所述非带隙基准核心单元提供偏置电流Vbias；
[0022]N4管和N5管的栅极相连并作为所述偏置单元的第二输入端连接所述启动单元的第二输出端；
[0023]N4管的源极和衬底相连并共同连接至N2管的漏极和栅极；N2管的漏极与衬底均接地端GND；
[0024]N5管的源极和衬底相连并共同连接至N3管的漏极；
[0025]N3管的源极和衬底相连并通过电阻R1接地端GND。
[0026]在本专利技术的一个实施例中，所述非带隙基准核心单元包括PMOS管P7、P8、P9、P10，NMOS管N6、N7、N8，以及电阻R2；其中，
[0027]P7管和P9管的栅极相连并作为所述非带隙基准核心单元的第二输入端链接所述偏置单元的输出端，P7管和P9管的源极与衬底均接电源电压VDD；
[0028]P7管的漏极连接P8管的源极和衬底，P9管的漏极连接P10管的源极和衬底；
[0029]P8管和P10管的栅极相连并作为所述非带隙基准核心单元的第一输入端连接所述启动单元的第一输出端；
[0030]P8管的漏极通过电阻R2连接N6管的栅极和漏极；P8管和电阻R2的公共端作为过温采样信号VT的采样端连接所述逻辑控制模块；
[0031]N6管的源极和衬底相连并共同连接至N8管的漏极，N6管的栅极和漏极相连并共同连接至N8管的栅极；N8管的源极和衬底均接地端GND；
[0032]N7管的源极和衬底相连并共同连接至N8管的漏极；N7管的栅极和漏极相连并作为非带隙基准核心单元的输出端输出基准电压信号VREF。
[0033]在本专利技术的一个实施例中，所述逻辑控制模块包括比较器CMP，二选一选择器MUX1、MUX2，以及反相器INV；其中，
[0034]所述比较器CMP的正相输入端接软启动信号SS，所述比较器CMP的反相输入端连接基准电压信号VREF；
[0035]所述比较器CMP的输出端作为所述逻辑控制模块的第一输出端输出第一控制信号ON，并连接至所述过温保护与软启动模块的第一输入端；所述比较器CMP的输出端还通过反相器INV分别连接所述二选一选择器MUX1、MUX2的控制端；
[0036]所述二选一选择器MUX1的第一输入端接过温采样信号VT，第二输入端接斜坡信号
SAW；
[0037]所述二选一选择器MUX1的输出端作为所述逻辑控制模块的第二输出端输出第二控制信号VFB，并连接至所述过温保护与软启动模块的第二输入端；
[0038]所述二选一选择器MUX2的第一输入端接电源电压VDD，第二输入端接过温保护信号PUL_PRO；
[0039]所述二选一选择器MUX2的输出端作为所述逻辑控制模块的第三输出端输出第三控制信号FILT，并连接至所述过温保护与软启动模块的第三输入端。
[0040]在本专利技术的一个实施例中，所述过温保护与软启动模块包括PMOS管P11～P19，NMOS管N9～N20，以及电容C1、C2；其中，
[0041]P11管、P14管、P17管的栅极相连并作为所述过温保护与软启动模块的第四输入端连接所述偏置单元的输出端，以接入偏置电流Vbias；
[0042]P11管的漏极与P12管、P13管的源极与衬底相接；
[0043]P11管的源极和衬底、P14管的源极和衬底、P15管的源极和衬底、P16管的源极和衬底与P17管的源本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有过温保护与软启动特性的非带隙基准源，其特征在于，包括：基准模块(1)，用于产生基准电压信号和过温采样信号；逻辑控制模块(2)，连接所述基准模块(1)，用于根据所述基准电压信号和所述过温采样信号产生控制信号；过温保护与软启动模块(3)，连接和所述逻辑模块(2)，用于根据所述控制信号产生软启动信号和过温保护信号，以对整个电路系统的工作状态进行调整。2.根据权利要求1所述的具有过温保护与软启动特性的非带隙基准源，其特征在于，所述基准模块(1)包括依次连接的启动单元(11)、偏置单元(12)以及非带隙基准核心单元(13)，其中，所述启动单元(11)用于控制整个电路系统的上电启动；所述偏置单元(12)用于产生偏置电流Vbias，以对电路各个支路提供所需的工作电流；非带隙基准核心单元(13)用于产生基准电压信号VREF。3.根据权利要求2所述的具有过温保护与软启动特性的非带隙基准源，其特征在于，所述启动单元(11)包括PMOS管P1、P2和NMOS管N1；其中，P1管的源极与衬底接电源电压VDD，其栅极与漏极接N1管与P2管的栅极；N1管的源极、漏极与衬底均接地端GND；P2管的源极和衬底连接并作为所述启动单元(11)的第一输出端连接所述偏置单元(12)的第一输入端和所述非带隙基准核心单元(13)的第一输入端，P2管的漏极作为所述启动单元(11)的第二输出端连接也连接所述偏置单元(12)的第二输入端。4.根据权利要求3所述的具有过温保护与软启动特性的非带隙基准源，其特征在于，所述偏置单元(12)包括PMOS管P3、P4、P5、P6，NMOS管N2、N3、N4、N5，以及电阻R1；其中，P3管和P4管的栅极相连并作为所述偏置单元(12)的第一输入端连接所述启动单元(11)的第一输出端连接；P3管的源极和衬底相连并共同连接至P5管的漏极；P3管的漏极连接N4管的漏极和栅极；P4管的源极和衬底相连并共同连接至P6管的漏极和栅极；P4管的漏极连接N5管的漏极；P5管和P6管的源极与衬底均接电源电压VDD；P5管和P6管的栅极相连，并作为所述偏置单元(12)的输出端连接所述非带隙基准核心单元(13)的第二输入端，以向所述非带隙基准核心单元(13)提供偏置电流Vbias；N4管和N5管的栅极相连并作为所述偏置单元(12)的第二输入端连接所述启动单元(11)的第二输出端；N4管的源极和衬底相连并共同连接至N2管的漏极和栅极；N2管的漏极与衬底均接地端GND；N5管的源极和衬底相连并共同连接至N3管的漏极；N3管的源极和衬底相连并通过电阻R1接地端GND。5.根据权利要求2所述的具有过温保护与软启动特性的非带隙基准源，其特征在于，所述非带隙基准核心单元(13)包括PMOS管P7、P8、P9、P10，NMOS管N6、N7、N8，以及电阻R2；其中，P7管和P9管的栅极相连并作为所述非带隙基准核心单元(13)的第二输入端链接所述
偏置单元(12)的输出端，P7管和P9管的源极与衬底均接电源电压VDD；P7管的漏极连接P8管的源极和衬底，P9管的漏极连接P10管的源极和衬底；P8管和P10管的栅极相连并作为所述非带隙基准核心单元(13)的第一输入端连接所述启动单元(11)的第一输出端；P8管的漏极通过电阻R2连接N6管的栅极和漏极；P8管和电阻R2的公共端作为过温采样信号VT的采样端连接所述逻辑控制模块(2)；N6管的源极和衬底相连并共同连接至N8管的漏极，N6管的栅极和漏极相连并共同连接至N8管的栅极；N8管的源极和衬底均接地端GND；N7管的源极和衬底相连并共同连接至N8管的漏极；N7管的栅极和漏极相连并作为非带隙基准核心单元(13)的输出端输出基准电压信号VREF。6.根据权利要求2所述的具有过温保护与软启动特性的非带隙基准源，其特征在于，所述逻辑控制模块(2)包括比较器CMP，二选一选择器MUX1、...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴常春，宋博奇，杨桦，罗开顺，陈旭，陈柯旭，秦英朔，孟祥瑞，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：