一种超低功耗电压基准电路及电子设备制造技术

技术编号:32754549 阅读:11 留言:0更新日期:2022-03-23 18:50
本发明专利技术公开了一种超低功耗电压基准电路及电子设备,电路包括低功耗时钟模块、低功耗电压基准模块和采样保持模块,低功耗时钟模块与所述的低功耗电压基准模块电性连接,低功耗时钟模块用于向低功耗电压基准模块输出使能控制信号,控制低功耗电压基准模块的运行状态,输出零温度系数电压;低功耗时钟模块与采样保持模块电性连接,低功耗时钟模块用于通过向采样保持模块发送时钟信号,使采样保持模块对零温度系数电压进行采样并输出基准电压,该电压等于零温度系数电压;低功耗时钟模块用于根据时钟信号控制采样保持模块的运行状态,使其输出的基准电压处于保持状态。本发明专利技术的基准电路功耗较低,具有较好的市场前景。具有较好的市场前景。具有较好的市场前景。

【技术实现步骤摘要】
一种超低功耗电压基准电路及电子设备


[0001]本专利技术涉及微电子
,尤其涉及一种超低功耗电压基准电路及电子设备。

技术介绍

[0002]智能穿戴设备的快速兴起,要求相关电子产品的待机功耗越来越低,因此,一个极低功耗的电压基准电路,对整个产品来讲,是非常关键和必要的。
[0003]现有技术中,一种电压基准电路如图1所示,包括第一电力电子开关模块和第二电力电子开关模块,第一电力电子开关模块和第二电力电子开关模块串联,第一电力电子开关模块和第二电力电子开关模块中均串设有全控型电力电子开关,第一电力电子开关模块的高压侧连接电源VDD,第二电力电子开关模块的低压侧连接地端GND,第二电力电子开关模块的高压侧输出参考电压Vref。
[0004]该电压基准电路的工作原理是,当电源VDD上电后,流过第一电力电子开关模块中的电流具有正温度系数特性,流过第二电力电子开关模块中的电流具有负温度系数特性,正负温度系数相互抵消,输出具有零温度系数的基准电压Vref。由于该基准电路一直处于工作状态,导致静态功耗为几百nA,功耗过大。

技术实现思路

[0005]基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种超低功耗电压基准电路及电子设备,以解决现有技术中基准电路一直工作导致功耗较大的问题。
[0006]基于上述目的,一种超低功耗电压基准电路,包括:
[0007]低功耗时钟模块、低功耗电压基准模块和采样保持模块,其中,所述的低功耗时钟模块与所述的低功耗电压基准模块电性连接,所述的低功耗时钟模块用于向低功耗电压基准模块输出使能控制信号,控制低功耗电压基准模块的运行状态,使低功耗电压基准模块的运行状态由非工作状态变为工作状态,输出零温度系数电压;
[0008]所述的低功耗时钟模块与采样保持模块电性连接,所述的低功耗时钟模块用于在控制低功耗电压基准模块的运行状态为工作状态期间,通过向采样保持模块发送时钟信号,使采样保持模块的运行状态由非工作状态变为工作状态,对所述的零温度系数电压进行采样,并输出基准电压,使基准电压等于所述零温度系数电压;
[0009]所述的低功耗时钟模块用于根据所述的时钟信号,控制采样保持模块的运行状态由工作状态变为非工作状态,使采样保持模块输出的所述基准电压处于保持状态,不再跟随所述零温度系数电压。
[0010]可选的,所述低功耗时钟模块用于在向低功耗电压基准模块发送所述使能控制信号后,延时设定的触发时间t,t>0,再向所述采样保持模块发送所述时钟信号。
[0011]可选的,所述低功耗时钟模块包括锯齿波发生电路、比较电路、触发器、分频模块和组合逻辑模块,所述锯齿波发生电路的输出端连接所述比较电路的输入端,用于向所述比较电路输出能够控制该比较电路的锯齿波信号;
[0012]所述比较单元的输出端与所述触发器的输入端连接,该触发器用于根据所述比较单元的输出信号进行输出翻转控制,所述触发器的输出端与所述分频模块的输入端连接,该分频模块用于产生N个不同时钟周期的时钟信号,N≥2,所述分频模块的输出端连接所述组合逻辑模块的输入端,该组合逻辑模块用于对N个不同时钟周期的时钟信号进行组合,输出所述使能控制信号和时钟信号。
[0013]可选的,所述的锯齿波发生电路包括控制支路和电能存储支路,所述控制支路上串设有第一反相器和第二反相器,所述第二反相器的输入端与所述第一反相器的输出端连接,所述第二反相器的输出端连接所述电能存储支路,所述第二反相器的供电正极端连接电源,所述第二反相器的供电负极端通过设置第一电流源连接地端。
[0014]可选的,所述第二反相器包括第一开关管和第二开关管,第一开关管为P型MOS管,第二开关管为N型MOS管,第一开关管和第二开关管的控制端相连,用于作为所述第二反相器的输入端,所述第一开关管的阳极连接电源,所述第一开关管的阴极连接所述第二开关管的阳极,引出输出端,作为所述第二反相器的输出端,所述第二开关管的阴极通过所述第一电流源接地。
[0015]可选的,所述比较电路包括第三开关管,缓冲器和第二电流源,所述第三开关管的控制端连接锯齿波电路的输出端,所述第三开关管的阳极连接电源,所述第三开关管的阴极通过第二电流源连接地,并且,所述第三开关管的阴极连接所述缓冲器的输入端,所述缓冲器的输出端用于分别连接所述第一反相器和所述触发器。
[0016]可选的,所述的缓冲器BUF包括第三反相器和第四反相器,第三反相器和第四反相器串联。
[0017]可选的,所述低功耗电压基准模块包括第一电力电子开关模块和第二电力电子开关模块,所述第一电力电子开关模块和所述第二电力电子开关模块串联,所述第一电力电子开关模块的高压侧通过设置的控制模块连接电源,所述第二电力电子开关模块的低压侧连接地端,所述第二电力电子开关模块的高压侧用于输出所述的零温度系数电压,所述第二电力电子开关模块并联有储能模块;
[0018]所述控制模块包括第一全控型电力电子开关和第三反相器,所述第一全控型电力电子开关的阳极连接电源,所述第一全控型电力电子开关的阴极连接所述第一电力电子开关模块的高压侧,所述第一全控型电力电子开关的控制端连接所述第三反相器的输出端,所述第三反相器的输入端用于连接所述组合逻辑模块的输出端,用于接收组合逻辑模块发出的使能控制信号,实现对所述低功耗电压基准模块的通断控制。
[0019]优选的,所述采样保持模块包括第二全控型电力电子开关,所述第二全控型电力电子开关的阳极分别连接所述第二电力电子开关模块的高压侧和第一接地电容,且所述第二全控型电力电子开关的阳极用于输入所述的零温度系数电压;所述第二全控型电力电子开关的阴极连接有第二接地电容,且第二全控型电力电子开关的阴极用于输出所述基准电压;所述第二全控型电力电子开关的控制端连接所述组合逻辑模块的输出端,用于接收所述组合逻辑模块发出的时钟信号,实现对所述采样保持模块的通断控制。
[0020]基于上述目的,一种电子设备的技术方案,包括如权利要求所述的超低功耗电压基准电路。
[0021]上述技术方案具有以下有益效果:
[0022]本专利技术的电压基准电路及电子设备,利用低功耗时钟模块发出的时钟信号和使能控制信号,保证采样保持模块对低功耗电压基准模块输出的零温度系数电压进行分时采样,在低功耗电压基准模块和采样保持模块处于非工作状态时,使输出的基准电压为保持状态,进而使低功耗电压基准模块进行间歇性工作,大幅降低了低功耗电压基准模块的静态功耗,具有较好的市场前景。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案,下面将对本专利技术实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1是本现有技术中提供的电压基准电路图;
[0025]图2是本专利技术实施例中提供的超低功耗电压基准电路图;
[0026本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超低功耗电压基准电路,其特征在于,包括:低功耗时钟模块、低功耗电压基准模块和采样保持模块,其中,所述的低功耗时钟模块与所述的低功耗电压基准模块电性连接,所述的低功耗时钟模块用于向低功耗电压基准模块输出使能控制信号,控制低功耗电压基准模块的运行状态,使低功耗电压基准模块的运行状态由非工作状态变为工作状态,输出零温度系数电压;所述的低功耗时钟模块与采样保持模块电性连接,所述的低功耗时钟模块用于在控制低功耗电压基准模块的运行状态为工作状态期间,通过向采样保持模块发送时钟信号,使采样保持模块的运行状态由非工作状态变为工作状态,对所述的零温度系数电压进行采样,并输出基准电压,使基准电压等于所述零温度系数电压;所述的低功耗时钟模块还用于根据所述的时钟信号,控制采样保持模块的运行状态由工作状态变为非工作状态,使采样保持模块输出的所述基准电压处于保持状态,不再跟随所述零温度系数电压。2.如权利要求1所述的超低功耗电压基准电路,其特征在于,所述低功耗时钟模块用于在向低功耗电压基准模块发送所述使能控制信号后,延时设定的触发时间t,t>0,再向所述采样保持模块发送所述时钟信号。3.如权利要求1所述的超低功耗电压基准电路,其特征在于,所述低功耗时钟模块包括锯齿波发生电路、比较电路、触发器、分频模块和组合逻辑模块,所述锯齿波发生电路的输出端连接所述比较电路的输入端,用于向所述比较电路输出能够控制该比较电路的锯齿波信号;所述比较单元的输出端与所述触发器的输入端连接,该触发器用于根据所述比较单元的输出信号进行输出翻转控制,所述触发器的输出端与所述分频模块的输入端连接,该分频模块用于产生N个不同时钟周期的时钟信号,N≥2,所述分频模块的输出端连接所述组合逻辑模块的输入端,该组合逻辑模块用于对N个不同时钟周期的时钟信号进行组合,输出所述使能控制信号和时钟信号。4.如权利要求3所述的超低功耗电压基准电路,其特征在于,所述的锯齿波发生电路包括控制支路和电能存储支路,所述控制支路上串设有第一反相器和第二反相器,所述第二反相器的输入端与所述第一反相器的输出端连接,所述第二反相器的输出端连接所述电能存储支路,所述第二反相器的供电正极端连接电源,所述第二反相器的供电负极端通过设置第一电流源连接地端。5.如权利要求4所述的超低功耗电压基准电路,其特征在于,所述第二反相器包括第一开关管和第二开关管,第一开关管为P型MOS管,第二开关管为N型MOS管,第一开...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭帅王蒙白青刚杨小华
申请(专利权)人:深圳市创芯微微电子有限公司
类型:发明
国别省市:

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