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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及模拟电路,尤其是指一种简单无运放基准源。
技术介绍
1、近年来,管理电源芯片的需求量与日俱增,基准电压源是管理电源芯片中不可或缺的重要组成部分,其性能会直接影响整个系统的可行性与可靠性。带隙基准源作为集成电路中一个重要的模块,被广泛应用在低压差线性稳压器(ldo)、充电电池保护芯片和通信电路、射频收发器等多种模拟及数模混合集成电路中。
2、无论是电压基准源或是电流基准源频繁地出现在各种电路中,它们的主要决定因素是温度,同时也可以通过相对精确地对其修改其值和变化趋势。基准源与温度之间的这种精准的公式关系,可以保证其在各种温度条件下电路的一致性与可靠性。
3、现在带隙基准的应用条件比较苛刻,当电源产生波动时,带隙基准电路的输出要表现出很强的抑制能力。而且要求带隙电压基准在较宽的频率的电源噪声下,都要有较强的抑制性能。提高带隙电压基准的电源抑制比可以使用cascode结构,通过增加输出电阻,来减小电源噪声的影响。
4、当前,无论是国内还是国际市场上,传统的带隙基准电路大多数采用带有运放的结构设计。这种运放为核心的带隙基准电路,因其结构成熟、性能稳定而被广泛应用于各种模拟电路中。它们通常利用运算放大器的高增益特性来放大由半导体器件产生的微小电压差,从而提供一个精确且稳定的电压或电流基准。利用运放的“虚短”特性,对电压进行钳位,这种电路往往具有更高的设计复杂性,也消耗更多的功耗,引入新的噪声。而且会因为运放的存在,产生失调电压,影响输出的精度。而无运放的带隙基准电路,可以很好地避免失调对其
5、因此需要设计一种简单无运放基准源电路,能够拥有高精度、高电源抑制比、以及无运放引入的失调等优点。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题,本专利技术的一种简单无运放基准源电路,包括基准源产生电路和基准源输出电路;基准源产生电路,包括:开启电路,提供提供电流偏置的三极管电流镜组成;
2、无运放自偏置电路,由若干个pmos和若干个nmos组成的与电源无关的电流偏置并与若干个三极管共同构成;
3、带隙基准电路,根据具有正温度系数的三极管δvbe与具有负温度系数的电阻组成的;
4、基准源输出电路,包括:使能电路,用于判断基准源是否正常工作;
5、输出电路,带隙基准电路产生的电流偏置、经过修调电路的修正后的基准电压。
6、在本专利技术的一个实施例中,所述的开启电路包括有一组二极管接法的三极管q0与一个或多个三极管q1的基极连接组成的三极管电流镜,当三极管q0的基极与发射机之间的pn结电压达到pn结开启电压时,所述的开启电路开始工作,给所述的无运放自偏置电路提供偏置电流,即所述的无运放自偏置电路正常工作。
7、在本专利技术的一个实施例中,所述的无运放自偏置电路是有pmos管mp1与两个镜像pmos管mp2、mp3分别于nmos管mn1、镜像nmos管mn4、二极管接法的nmos管mn3相连接形成与电源无关的环路,并通过镜像nmos管mn2与所述的带隙基准电路共同构成反馈电路,为本专利技术的一种简单无运放基准源电路的环路稳定性提供了双层保障,可适用于低压领域,同时也避免了传统运放电路的输入失调,提高其电源抑制比和抗干扰能力,又由于其所采用的管子相对传统运放电路的较少,故其具有版图面积小等优势。
8、在本专利技术的一个实施例中,所述的带隙基准电路包含一组具有比例关系的三极管q3和三极管q4,所述三极管q3的基极依次通过电阻r6、电阻r4与三极管q4相连接,所述的三极管q3的发射极与地相接,而所述的三极管q4通过一个修正因子(电阻r5)与地连接,这样保证三极管q3和q4的电特性的一致性,从而消除两管子因工艺、结构的微小差异对温度敏感特性。为保证带隙准电压的输出电压为1.2v,同时具备零温漂特性,故将三极管q3的基极和三极管q4的集电极分别与两个相同阻值、同类型且版图上匹配的电阻r1和r2连接,同时也连接于三极管q2,并经nmos管nm3或nmos管mn4、nmos管mn2与此处形成一个反馈环路。三极管q4的集电极还与三极管q5、q6的基极相连接,一是为了匹配与三极管q3的基极和两个管子的集电极支路上电流,二是所述的带隙基准电路通过三极管q5、nmos管mn1、nmos管mn2、电阻r2形成一个反馈回路,保障电路的稳定性,使得电路可以稳定输出带隙基准电压和偏置电流。
9、在本专利技术的一个实施例中,所述的输出电路通过所述的带隙基准电路中的三极管q6的集电极电流偏置给二极管接法的pmos管mp5,再通过镜像pmos管mp6为电路其他区域提供偏置电流,该电流具有一定的温度特性,同时所述带隙基准电路中基准电压的输出通过修调电路的修正准确输出1.2v的基准电压。
10、在本专利技术的一个实施例中,所述的带隙基准电路是电路中最主要的重要组成部分,故需要保证其是否正常工作,故将所述的带隙基准电路中的输出电流偏置通过一个比较器a0与另一个固定端口(pmos管mp4)做比较,若所述带隙基准电路正常工作,则输出一个或高或低的使能信号en。
11、本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:本专利技术所述的基准源电路,解决运放失调误差、高电源抑制比和抗干扰能力基准电压精度和基准最低工作电压的问题;采用简单的正温度系数的三极管δvbe与具有负温度系数的电阻产生一个与温度基本无关的带隙基准电路,并通过反馈电路使得整个系统电路稳定性高,也避免了传统运放电路的输入失调,具有所占版图面积相对较小、高精度、高电源抑制比和高抗干扰能力,还适用于低压领域等特点。
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1.一种简单无运放基准源电路,其特征在于,包括基准源产生电路和基准源输出电路;基准源产生电路,包括:开启电路S100,提供提供电流偏置的三极管电流镜组成;
2.根据权利要求1所述的基准源电路,其特征在于:所述的开启电路S100包括有一组二极管接法的三极管Q0与一个或多个三极管Q1的基极连接组成的三极管电流镜,当三极管Q0的基极与发射机之间的PN结电压达到PN结开启电压时,所述的开启电路S100开始工作,给所述的无运放自偏置电路S101提供偏置电流。
3.根据权利要求1所述的基准源电路,其特征在于:所述的无运放自偏置电路S101是有PMOS管mp1与两个镜像PMOS管mp2、mp3分别于NMOS管MN1、镜像NMOS管MN4、二极管接法的NMOS管MN3相连接形成与电源无关的环路,并通过镜像NMOS管MN2与所述的带隙基准电路S102共同构成反馈电路。
4.根据权利要求1所述的基准源电路,其特征在于:所述的带隙基准电路S102包含一组具有比例关系的三极管Q3和三极管Q4,所述三极管Q3的基极依次通过电阻R6、电阻R4与三极管Q4相连接,所述的三极
5.根据权利要求1所述的基准源电路,其特征在于:所述的输出电路S105通过所述的带隙基准电路S102中的三极管Q6的集电极电流偏置给二极管接法的PMOS管mp5,再通过镜像PMOS管mp6为电路其他区域提供偏置电流。
6.根据权利要求1所述的基准源电路,其特征在于:所述的带隙基准电路S102中的输出电流偏置通过一个比较器A0与另一个PMOS管mp4端口做比较,若所述带隙基准电路S102正常工作,则输出一个或高或低的使能信号EN。
...【技术特征摘要】
1.一种简单无运放基准源电路,其特征在于,包括基准源产生电路和基准源输出电路;基准源产生电路,包括:开启电路s100,提供提供电流偏置的三极管电流镜组成;
2.根据权利要求1所述的基准源电路,其特征在于:所述的开启电路s100包括有一组二极管接法的三极管q0与一个或多个三极管q1的基极连接组成的三极管电流镜,当三极管q0的基极与发射机之间的pn结电压达到pn结开启电压时,所述的开启电路s100开始工作,给所述的无运放自偏置电路s101提供偏置电流。
3.根据权利要求1所述的基准源电路,其特征在于:所述的无运放自偏置电路s101是有pmos管mp1与两个镜像pmos管mp2、mp3分别于nmos管mn1、镜像nmos管mn4、二极管接法的nmos管mn3相连接形成与电源无关的环路,并通过镜像nmos管mn2与所述的带隙基准电路...
【专利技术属性】
技术研发人员:高桦,黄少卿,肖培磊,宣志斌,吴海宏,
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第五十八研究所,
类型:发明
国别省市:
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