【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及集成电路设计，尤其涉及一种具有自偏置升压结构的基准电压源电路及其控制方法。
技术介绍
1、随着无线传感网络在各个领域的广泛应用，基准电压源作为传感器的一个重要组成部分，广泛应用于各类无线传感器设备中。传感器节点通常需要对信号进行精确测量和采集，因此需要一个高精度的基准电压源，以确保测量结果的准确可靠性。此外，无线传感器节点通常由电池供电，所以基准电压源必须具备超低功耗特性，以延长节点的电池寿命，同时提供稳定的电压输出。为了满足不同组件的电压需求，基准电压源还要支持多个独立的电压输出通道。在基准电压源的选择中，带隙基准源因其高精度和低温漂被广泛采用。但由于带隙基准源需要使用更复杂的电路设计和更高的工作电流以实现对温度、工作电压变化等要求较高的稳定参考电压的提供，从而导致了其较大的功耗和电源电压，这限制了其在无线传感器网络中的应用。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种具有自偏置升压结构的基准电压源电路及其控制方法，能够在低电源电压下提供较高精度的多输出基准电压并降低cmos基准电压源电路的能耗。
2、本专利技术所采用的第一技术方案是：一种具有自偏置升压结构的基准电压源电路，包括辅助基准电压源、模拟缓冲器、mos电容、第一自偏置电流源和多输出有源负载，所述辅助基准电压源包括第二自偏置电流源和辅助基准电压源有源负载，所述模拟缓冲器包括源极跟随器和电压跟随器，所述辅助基准电压源的输出端与所述模拟缓冲器中的所述源极跟随器的输入端连接，所
3、所述辅助基准电压源用于输出辅助基准电压；
4、所述源极跟随器用于对所述输出辅助基准电压进行跟随处理，得到预处理后的辅助基准电压；
5、所述mos电容用于提升coms基准电压源电路的电源抑制比；
6、所述多输出有源负载通过不同阈值mos管之间的栅源电压作用，得到三输出基准。
7、进一步，所述辅助基准电压源包括第二自偏置电流源和辅助基准电压源有源负载，所述第二自偏置电流源与所述辅助基准电压源有源负载串联连接，其中：
8、所述第二自偏置电流源用于为所述辅助基准电压源有源负载提供泄漏电流；
9、所述辅助基准电压源有源负载用于输出辅助基准电压。
10、进一步，所述第二自偏置电流源包括第十mos管，所述辅助基准电压源有源负载包括第十一mos管和第十二mos管，其中，所述第十mos管的漏极接电源电压，所述第十mos管的栅极接地，所述第十mos管的源极分别与所述第十一mos管的栅极、所述第十一mos管的漏极、所述第十二mos管的栅极连接，所述第十一mos管的源极与所述第十二mos管的漏极连接，所述第十二mos管的源极接地。
11、进一步，所述模拟缓冲器包括源极跟随器和电压跟随器，所述源极跟随器的第三输出端与所述电压跟随器的供电端连接，其中：
12、所述源极跟随器用于对所述辅助基准电压源的输出电压进行跟随处理，输出所述预处理后的辅助基准电压；
13、所述电压跟随器用于对所述多输出有源负载的第三输出电压进行跟随处理，并对所述辅助基准电压源的负端进行偏置处理。
14、进一步，所述源极跟随器包括第五mos管，所述电压跟随器包括第六mos管、第七mos管、第八mos管和第九mos管，所述第五mos管的栅极接收所述辅助基准电压，所述第五mos管的漏极接电源电压，所述第五mos管的源极分别与所述第六mos管的源极、所述第七mos管的源极连接，所述第六mos管的漏极、所述第八mos管的栅极和所述第八mos管的漏极连接，所述第七mos管的栅极、所述第七mos管的漏极、所述第六mos管的栅极和所述第九mos管的漏极连接，所述第八mos管的源极和所述第九mos管的源极连接并接地。
15、进一步，所述多输出有源负载与所述第一自偏置电流源串联连接，其中：
16、所述第一自偏置电流源用于为所述多输出有源负载提供偏置电流；
17、所述多输出有源负载通过不同阈值mos管之间栅源电压的作用，得到三输出基准电压。
18、进一步，所述多输出有源负载包括第一mos管、第二mos管和第三mos管，所述第一mos管的栅极与所述第一mos管的漏极连接，所述第一mos管的源极、所述第二mos管的栅极和所述第三mos管的栅极和所述第二mos管的漏极连接，所述第二mos管的源极与所述第三mos管的漏极连接。
19、进一步，所述mos电容包括第四mos管，所述第四mos管的源极与所述第四mos管的漏极连接并接地，所述第四mos管的栅极与所述源极跟随器的第一输出端连接。
20、本专利技术所采用的第二技术方案是：一种具有自偏置升压结构的基准电压源控制方法，包括以下步骤：
21、将第二自偏置电流源电路的栅极进行接地，输出泄漏电流；
22、通过辅助基准电压源有源负载获取所述泄漏电流，并通过不同阈值mos管之间的栅源电压作用，输出辅助基准电压；
23、通过源极跟随器获取所述辅助基准电压并进行源极电压复制处理，得到复制后的辅助基准电压；
24、第一自偏置电流源的漏极与所述源极跟随器的第二输出端连接，所述复制后的辅助基准电压为所述多输出有源负载进行供电；
25、所述多输出有源负载获取所述泄漏电流，并通过不同阈值mos管之间的栅源电压作用，得到三输出基准电压。
26、进一步，所述三输出基准电压包括第一输出电压、第二输出电压和第三输出电压，所述第三输出电压通过所述电压跟随器为所述辅助基准电压源提供负端偏置电压，使所述输出辅助基准电压升压。
27、本专利技术电路及控制方法的有益效果是：本专利技术通过辅助基准电压源生成辅助基准电压，进一步通过源极跟随器对辅助基准电压进行跟随，以在最小化对辅助基准源支路的分流影响的情况下利用辅助基准电压为多输出有源负载支路供电以减小三输出基准的线性灵敏度。同时，使电路获得在较低频率下的更多极点，提高了低频的电源抑制比，进一步结合mos电容进行提升较高频率时的电源抑制比。最后通过多输出有源负载利用不同阈值mos管栅源电压之间的相互作用，实现了单支路下的三输出基准。多输出有源负载的第三输出电压再通过电压跟随器对辅助基准电压源的负端进行偏置，以在最小化对多输出有源负载支路分流影响的情况下实现辅助基准电压的升压。电路实现了在低电源电压下提供较高精度的多输出基准电压，并通过减小cmos基准电压源电路的面积进一步降低电路的能耗。
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1.一种具有自偏置升压结构的基准电压源电路，其特征在于，包括辅助基准电压源、模拟缓冲器、MOS电容、第一自偏置电流源和多输出有源负载，所述辅助基准电压源包括第二自偏置电流源和辅助基准电压源有源负载，所述模拟缓冲器包括源极跟随器和电压跟随器，所述辅助基准电压源的输出端与所述模拟缓冲器中的所述源极跟随器的输入端连接，所述源极跟随器的第一输出端与所述MOS电容的栅极连接，所述源极跟随器的第二输出端与所述第一自偏置电流源的漏极连接，所述多输出有源负载的第三输出端与所述模拟缓冲器中的所述电压跟随器的输入端连接，所述电压跟随器的输出端与所述辅助基准电压源的负端连接，其中：
2.根据权利要求1所述一种具有自偏置升压结构的基准电压源电路，其特征在于，所述辅助基准电压源包括第二自偏置电流源和辅助基准电压源有源负载，所述第二自偏置电流源与所述辅助基准电压源有源负载串联连接，其中：
3.根据权利要求2所述一种具有自偏置升压结构的基准电压源电路，其特征在于，所述第二自偏置电流源包括第十MOS管，所述辅助基准电压源有源负载包括第十一MOS管和第十二MOS管，其中，所述第十MOS管的
4.根据权利要求1所述一种具有自偏置升压结构的基准电压源电路，其特征在于，所述模拟缓冲器包括源极跟随器和电压跟随器，所述源极跟随器的第三输出端与所述电压跟随器的供电端连接，其中：
5.根据权利要求4所述一种具有自偏置升压结构的基准电压源电路，其特征在于，所述源极跟随器包括第五MOS管，所述电压跟随器包括第六MOS管、第七MOS管、第八MOS管和第九MOS管，所述第五MOS管的栅极接收所述辅助基准电压，所述第五MOS管的漏极接电源电压，所述第五MOS管的源极分别与所述第六MOS管的源极、所述第七MOS管的源极连接，所述第六MOS管的漏极、所述第八MOS管的栅极和所述第八MOS管的漏极连接，所述第七MOS管的栅极、所述第七MOS管的漏极、所述第六MOS管的栅极和所述第九MOS管的漏极连接，所述第八MOS管的源极和所述第九MOS管的源极连接并接地。
6.根据权利要求1所述一种具有自偏置升压结构的基准电压源电路，其特征在于，所述多输出有源负载与所述第一自偏置电流源串联连接，其中：
7.根据权利要求6所述一种具有自偏置升压结构的基准电压源电路，其特征在于，所述多输出有源负载包括第一MOS管、第二MOS管和第三MOS管，所述第一MOS管的栅极与所述第一MOS管的漏极连接，所述第一MOS管的源极、所述第二MOS管的栅极和所述第三MOS管的栅极和所述第二MOS管的漏极连接，所述第二MOS管的源极与所述第三MOS管的漏极连接。
8.根据权利要求1所述一种具有自偏置升压结构的基准电压源电路，其特征在于，所述MOS电容包括第四MOS管，所述第四MOS管的源极与所述第四MOS管的漏极连接并接地，所述第四MOS管的栅极与所述源极跟随器的第一输出端连接。
9.一种具有自偏置升压结构的基准电压源电路的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述一种具有自偏置升压结构的基准电压源电路的控制方法，其特征在于，所述三输出基准电压包括第一输出电压、第二输出电压和第三输出电压，所述第三输出电压通过所述电压跟随器为所述辅助基准电压源提供负端偏置电压，使所述输出辅助基准电压升压。
...【技术特征摘要】
1.一种具有自偏置升压结构的基准电压源电路，其特征在于，包括辅助基准电压源、模拟缓冲器、mos电容、第一自偏置电流源和多输出有源负载，所述辅助基准电压源包括第二自偏置电流源和辅助基准电压源有源负载，所述模拟缓冲器包括源极跟随器和电压跟随器，所述辅助基准电压源的输出端与所述模拟缓冲器中的所述源极跟随器的输入端连接，所述源极跟随器的第一输出端与所述mos电容的栅极连接，所述源极跟随器的第二输出端与所述第一自偏置电流源的漏极连接，所述多输出有源负载的第三输出端与所述模拟缓冲器中的所述电压跟随器的输入端连接，所述电压跟随器的输出端与所述辅助基准电压源的负端连接，其中：
2.根据权利要求1所述一种具有自偏置升压结构的基准电压源电路，其特征在于，所述辅助基准电压源包括第二自偏置电流源和辅助基准电压源有源负载，所述第二自偏置电流源与所述辅助基准电压源有源负载串联连接，其中：
3.根据权利要求2所述一种具有自偏置升压结构的基准电压源电路，其特征在于，所述第二自偏置电流源包括第十mos管，所述辅助基准电压源有源负载包括第十一mos管和第十二mos管，其中，所述第十mos管的漏极接电源电压，所述第十mos管的栅极接地，所述第十mos管的源极分别与所述第十一mos管的栅极、所述第十一mos管的漏极、所述第十二mos管的栅极连接，所述第十一mos管的源极与所述第十二mos管的漏极连接，所述第十二mos管的源极接地。
4.根据权利要求1所述一种具有自偏置升压结构的基准电压源电路，其特征在于，所述模拟缓冲器包括源极跟随器和电压跟随器，所述源极跟随器的第三输出端与所述电压跟随器的供电端连接，其中：
5.根据权利要求4所述一种具有自偏置升压结构的基准电压源电路，其特征在于，所述源极跟随器包括第五mos管，所述电...
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