[发明专利]一种高电源抑制比的带隙基准电压源

说明书

技术领域

本发明涉及带隙基准电压源，尤其是一种高电源抑制比的带隙基准电压源，属于微电子技术领域。

背景技术

随着集成电路工艺的不断发展，电路系统结构变得越来越复杂，对A/D、D/A、滤波器、锁相环等模拟电路也提出了更高的要求，精度和稳定性也变得更加重要，基准电压源作为模拟电路的基本模块，其精度和稳定性直接关系到系统的工作状态和性能，所以设计性能良好的基准电压源是十分重要的。

带隙基准电压源由于具有温度性能好、输出电压稳定和功耗低等优点而得到广泛应用。图1是一种传统带隙基准电压源的结构图，采用双极型器件实现，双极型晶体管的基极-发射极电压Vbe具有负温度系数，两个工作在不同电流密度下的双极型晶体管的基极-发射极电压差ΔVbe具有正温度系数，对Vbe和ΔVbe进行适当的加权求和就可以得到温度系数很低的输出电压。但是上述带隙基准电压源很难获得高的电源抑制比，原因是对电源纹波的隔离度不够，因此难以满足高精度模拟电路要求很高的电源抑制比。

发明内容

本发明的目的是提供一种高电源抑制比的带隙基准电压源，能够提高带隙基准电压源的电源抑制比，以获得高精度的基准电压。

本发明在传统带隙基准的基础上增加了电源纹波前馈回路，可以大大改善带隙基准的电源抑制比。其技术方案如下：一种高电源抑制比的带隙基准电压源，其特征在于：包括带隙基准核心电路、电源纹波前馈电路、折叠共源共栅运放电路、偏置电路和启动电路，启动电路检测输出基准电压，当基准电压不正常时为偏置电路和带隙基准核心电路提供启动信号，偏置电路将偏置电压输出至折叠共源共栅运放电路和电源纹波前馈电路，电源纹波前馈电路将带隙基准核心电路提供的电源纹波信号前馈至折叠共源共栅运放电路，折叠共源共栅运放电路将带隙基准核心电路和折叠共源共栅运放电路的差模电压放大后输出至带隙基准核心电路，最后，带隙基准核心电路输出带隙基准电压Vref；其中：

带隙基准核心电路包括PMOS管M1、M2，三极管Q1、Q2以及电阻R1及R2，PMOS管M1和M2的源极均连接电源VDD，PMOS管M1与M2的栅极互连并与PMOS管M1的漏极、三极管Q1的集电极连接，PMOS管M2的漏极连接三极管Q2的集电极，三极管Q1与三极管Q2的基极互连，三极管Q1的发射极与三极管Q2的发射极连接电阻R1，三极管Q2的发射极通过电阻R2接地；

电源纹波前馈电路包括PMOS管M30、M31、M32，NMOS管M33、M34，电阻R3、R4及电容C1，PMOS管M30的源极连接电源VDD，PMOS管M30的漏极分别连接PMOS管M31、M32的源极，PMOS管M31的栅极连接带隙基准核心电路中三极管Q2的集电极，PMOS管M31的漏极与NMOS管M33的漏极、NMOS管M33的栅极以及NMOS管M34的栅极连接在一起，PMOS管M32的栅极与电阻R3、R4及电容C1的一端连接在一起，电阻R3及电容C1的另一端连接PMOS管M32的漏极和NMOS管M34的漏极，NMOS管M33、M34的源极以及电阻R4的另一端均接地；

折叠共源共栅运放电路包括PMOS管M3、M4、M5、M6，NMOS管M7、M8、M9、M10、M11、M12、M13，PMOS管M3及M4的源极连接电源VDD，PMOS管M3和M4的栅极互连并与电源纹波前馈电路中PMOS管M30的栅极连接，PMOS管M3的漏极连接PMOS管M5的源极和NMOS管M11的漏极，PMOS管M4的漏极连接PMOS管M6的源极和NMOS管M12的漏极，NMOS管M11的栅极连接电源纹波前馈电路中PMOS管M32的漏极，NMOS管M12的栅极连接带隙基准核心电路中三极管Q1的集电极，NMOS管M11和M12的源极互连并连接NMOS管M13的漏极，PMOS管M5与M6的栅极互连，PMOS管M5的漏极连接NMOS管M7的漏极和NMOS管M9、M10的栅极，PMOS管M6的漏极连接NMOS管M8的漏极和带隙基准核心电路中三极管Q1与三极管Q2的基极互连端，NMOS管M7与M8的栅极互连并与NMOS管M13的漏极连接，NMOS管M7的源极连接NMOS管M9的漏极，NMOS管M8的源极连接NMOS管M10的漏极，NMOS管M9、M10、M13的源极均接地；