一种负反馈稳压电路及前端稳压电路制造技术

本发明专利技术公开了一种负反馈稳压电路及前端稳压电路，其中的负反馈稳压电路包括：第一电阻和第二电阻，二者串联后一端与结型场效应晶体管的源极相连接，另一端接地；第一三极管，基极连接于第一电阻和第二电阻之间，集电极与结型场效应晶体管的源极相连接；第二三极管和第三三极管，二者的基极相互连接，集电极均与第一三极管的发射极相连接，发射极均接地；且第三三极管的基极还有其自身的集电极相连接；第一NMOS管，栅极与第二三极管的集电极相连接，漏极与结型场效应晶体管的栅极相连接并通过一第三电阻后与结型场效应晶体管的源极相连接。本发明专利技术中的电路，能够实现输入电压较大范围内变化情况下的输出电压稳压，且结构简单。且结构简单。且结构简单。

【技术实现步骤摘要】
一种负反馈稳压电路及前端稳压电路


[0001]本专利技术涉及模拟集成电路
，尤其涉及到一种负反馈稳压电路及前端稳压电路。

技术介绍

[0002]智能功率集成电路往往具有较宽的输入范围，通常电源输入可在几伏到几十伏之间变化。例如：LED驱动芯片需要高低压电源轨、电机驱动芯片需要在几十伏特的电压变化范围内工作、汽车电池管理芯片需要检测很大范围的电压波动等。而芯片中的逻辑电路模块需要工作在几伏的稳定低压环境下。在常见的稳降压方案中，DC
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DC会引入较大的纹波电压，电路也很复杂；LDO因为具有电路结构简单，输出电压稳定而常被使用产生片内的新电源轨。此外，几乎所有的芯片都需要带隙基准电路，现有的带隙基准电路大多在低压环境下设计以避免使用均一性和版图面积更大的高压器件来保证基准电压的高精度。可见，在高压芯片中前端稳压电路不可缺少，该电路常位于供电电源与被供电电源的电路之间，可以实现对过高的电源电压进行预降压、减小电源噪声干扰、提高电源稳定性等功能，其输出电压可以作为芯片中电源模块的工作电源。
[0003]由于高压芯片中的逻辑模块及其它模拟模块对自身的工作电压有较高的稳定性要求，因此必须将宽范围变化的电源电压变为稳定低压。传统的解决方案是使用稳压二极管作为前端稳压电路的核心器件，一般直接以稳压二极管的稳压值作为前端降压电路的输出电压，因此需要使用高压偏置电路为稳压二极管提供工作电流，但为了降低偏置电路的功耗往往使用兆欧级别的电阻，使版图的面积增加，成本上升。另外稳压二极管的稳压值往往固定，且其稳压值受温度影响严重。想要在宽温度范围内实现稳定降压往往采用多个不同温度系数的稳压二极管串联使用，但难以兼顾温度稳定性和电源电压大范围变化时输出电压的稳定性和可调性，影响工作于此电压下电路模块的工作状态。
[0004]因此，提供一种版图面积较小、成本较低，且在宽温度范围内仍能具有较高的稳定性和可调性的稳压电路，成为亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]因此，为了解决现有技术中出现的上述问题，本申请提供了一种负反馈稳压电路及前端稳压电路。
[0006]根据第一方面，本专利技术提供了一种负反馈稳压电路，耦接于一结型场效应晶体管的栅极和源极之间，结型场效应晶体管的漏极为电源输入端，源极为输出端；负反馈稳压电路包括：
[0007]第一电阻和第二电阻，第一电阻和第二电阻串联后一端与结型场效应晶体管的源极相连接，另一端接地；
[0008]第一三极管，基极连接于第一电阻和第二电阻之间，集电极与结型场效应晶体管的源极相连接；
[0009]第二三极管和第三三极管，二者的基极相互连接，发射极均接地，集电极均与第一三极管的发射极相连接；且第三三极管的基极还与其自身的集电极相连接；
[0010]第一NMOS管，栅极与第二三极管的集电极相连接，漏极与结型场效应晶体管的栅极相连接并通过一第三电阻后与结型场效应晶体管的源极相连接。
[0011]在可选的实施方式中，负反馈稳压电路还包括：
[0012]第四电阻，连接于第二三极管的集电极和第一三极管的发射极之间；第一NMOS管的栅极连接于第二三极管的集电极和第四电阻之间；
[0013]第五电阻，连接于第三三极管的集电极和第一三极管的发射极之间。
[0014]在可选的实施方式中，负反馈稳压电路还包括：
[0015]第六电阻，与第二三极管的发射极相连接。
[0016]根据第二方面，本专利技术还提供了一种前端稳压电路，包括：
[0017]上述第一方面任一实施方式所述的负反馈稳压电路；
[0018]带隙基准电路，包括电流源、第七电阻、第二NMOS管和第三NMOS管，其中，电流源的第一输入端和第二输入端均与负反馈稳压电路的输出端相连接；第二NMOS管的漏极与电流源的第一输出端相连接，源极接地；第七电阻的一端与电流源的第二输出端以及第三NMOS管的栅极相连接，另一端与第二NMOS管的栅极以及第三NMOS管的漏极相连接；第三NMOS管的源极接地；电流源的第二输出端输出带隙基准电压。
[0019]在可选的实施方式中，电流源包括：
[0020]第一PMOS管和第二PMOS管，二者的源极即分别为电流源的第一输入端和第二输入端，二者的栅极相互连接，且第一PMOS管的栅极还连接至其自身的漏极；
[0021]第四NMOS管和第五NMOS管，二者的漏极分别与第一PMOS管和第二PMOS管的漏极相连接，二者的栅极相互连接，且第五NMOS管的栅极还连接至其自身的漏极；二者的源极即分别为电流源的第一输出端和第二输出端；
[0022]带隙基准电路还包括：
[0023]第三PMOS管和第四PMOS管，二者的源极均与负反馈稳压电路的输出端相连接；第三PMOS管的栅极连接于第一PMOS管的漏极和第四NMOS管的漏极之间；第四PMOS管的栅极与第三PMOS管的漏极相连接，漏极连接于第二PMOS管的漏极和第五NMOS管的漏极之间。
[0024]在可选的实施方式中，带隙基准电路还包括：
[0025]第一电容，一端与第四PMOS管的栅极相连接，另一端接地。
[0026]在可选的实施方式中，前端稳压电路还包括：
[0027]线性稳压电路，包括运算放大器、第五PMOS管、第八电阻和第九电阻；运算放大器的反相输入端与电流源的第二输出端相连接，输出端与第五PMOS管的栅极相连接；第五PMOS管的源极与负反馈稳压电路的输出端相连接，漏极依次连接第八电阻和第九电阻后接地；运算放大器的正相输入端连接于第八电阻和第九电阻之间；
[0028]第五PMOS管的漏极和第八电阻之间输出线性电压。
[0029]在可选的实施方式中，线性稳压电路还包括：
[0030]第二电容，一端与运算放大器的输出端以及第五PMOS管的栅极相连接，另一端与第五PMOS管的漏极和第八电阻相连接；第五PMOS管的漏极和第二电容之间输出线性电压。
[0031]本专利技术提供的技术方案，具有如下优点：
[0032]1、本专利技术提供的负反馈稳压电路，通过设置第一电阻、第二电阻、第一三极管、第二三极管和第三三极管，在结型场效应晶体管的栅极和源极之间形成负反馈，使得结型场效应晶体管的源极输出电位因外界因素影响上升时，栅端电位随之反向变化而减小，进而使得结型场效应晶体管的栅源电压降低、漏源电压升高，最终使得因外界因素影响上升的源极输出电位重新被拉低，实现稳压；同时，通过设置漏极与结型场效应晶体管的栅极和源极(和源极之间的连接为通过一第三电阻的间接连接)相连接的第一NMOS管，使得结型场效应晶体管工作于恒流区，其Ids以及VGS确定时，再被第一NMOS管的限定而栅极电位恒定，进而实现源端电位恒定；最终，该负反馈稳压电路以较为简单的电路结构有效实现了较大范围的输入电源下的输出电压稳定。
[0033]2、本专利技术提供的前端稳压电路，通过设置具有钳位效果、第一输出端和第二输出端的输出电位几乎相等的电流源，再在电流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负反馈稳压电路，其特征在于，耦接于一结型场效应晶体管的栅极和源极之间，所述结型场效应晶体管的漏极为电源输入端，源极为输出端；所述负反馈稳压电路包括：第一电阻和第二电阻，所述第一电阻和所述第二电阻串联后一端与所述结型场效应晶体管的源极相连接，另一端接地；第一三极管，基极连接于所述第一电阻和所述第二电阻之间，集电极与所述结型场效应晶体管的源极相连接；第二三极管和第三三极管，二者的基极相互连接，发射极均接地，集电极均与所述第一三极管的发射极相连接；且所述第三三极管的基极还与其自身的集电极相连接；第一NMOS管，栅极与所述第二三极管的集电极相连接，漏极与所述结型场效应晶体管的栅极相连接并通过一第三电阻后与所述结型场效应晶体管的源极相连接。2.根据权利要求1所述的负反馈稳压电路，其特征在于，还包括：第四电阻，连接于所述第二三极管的集电极和所述第一三极管的发射极之间；所述第一NMOS管的栅极连接于所述第二三极管的集电极和所述第四电阻之间；第五电阻，连接于所述第三三极管的集电极和所述第一三极管的发射极之间。3.根据权利要求2所述的负反馈稳压电路，其特征在于，还包括：第六电阻，与所述第二三极管的发射极相连接。4.一种前端稳压电路，其特征在于，包括：权利要求1
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3任一项所述的负反馈稳压电路；带隙基准电路，包括电流源、第七电阻、第二NMOS管和第三NMOS管，其中，所述电流源的第一输入端和第二输入端均与所述负反馈稳压电路的输出端相连接；所述第二NMOS管的漏极与所述电流源的第一输出端相连接，源极接地；所述第七电阻的一端与所述电流源的第二输出端以及所述第三NMOS管的栅极相连接，另一端与所述第二NMOS管的栅极以及所述第三NMOS管的漏极相连接；所述第三NMOS管的源极接地；所述电流源的第二输出端输出带隙基准电压。5.根据权利要求4所述的前端稳压电路，其特征在于，所述电流源包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟峰，魏小可，张泽鋆，艾科，何滇，查梦凡，
申请(专利权)人：西安电子科技大学芜湖研究院，
类型：发明
国别省市：