[实用新型]一种新型的低功耗无电阻型基准电压产生电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型的低功耗无电阻型基准电压产生电路。

背景技术

基准电压源作为IC设计中重要的电路单元之一，它已经广泛应用于各种模拟集成电路、数字集成电路和数模混合集成电路，如A/D、D/A转换器、LDO稳压器和锁相环（PLL）等系统。随着半导体产业的迅速发展，现今对基准电压源有更高的要求，要求它具有功耗低、温度系数小、电源抑制比高、输出噪声小、面积小等特点。

传统的基准电压源一般是采用“带隙”的技术，就是利用双极管的基极-发射极电压具有负温度特性，而两个双极晶体管工作在不同的电流密度下，其基极-发射极电压差具有正温度特性，对两者进行相互补偿，从而实现零温度系数。然而这种方法存在以下问题：

1．需要引入运放，这就引入运放稳定性对电路带来的问题，而且为了使得电路能正常工作，供电电压一般较大，也带来功耗较高的问题；

2．电路需要三极管，因此一般需要较大的面积；

3．电路需要电阻，电阻的阻值易受温度的影响，因此电阻的引入不仅带来功耗和面积的折中关系，而且会导致输出基准电压产生偏差；

4．有时为了达到更好的性能，电路不得不引入高阶补偿技术，一方面使电路设计更加复杂，另一方面也增大电路的功耗和面积。

近年也提出了很多非“带隙”技术，这种技术一般不需要引入运放，也无需采用三极管，很多是采用阈值电压Vth和热电压VT相互补偿的技术，但是采用这一技术的很多电路依然需要引入电阻，同时电路设计也较为复杂，最终无法达到低功耗和小面积等性能；也有采用NMOSFET的栅源电压VGS与热电压VT相互补偿的技术，但采用这一技术也往往很难达到低温度系数等性能。

因此，这些因素就限制了基准电压源的性能，有待改进。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种解决上述基准电压电路存在问题的新型的低功耗无电阻型基准电压产生电路。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种新型的低功耗无电阻型基准电压产生电路，包括一启动单元，所述启动单元经负温度系数电压产生单元和正温度系数电压产生单元连接至求和单元；所述启动单元、负温度系数电压产生单元、正温度系数电压产生单元和求和单元的一端连接VDD，所述启动单元、负温度系数电压产生单元、正温度系数电压产生单元和求和单元的另一端连接GND；所述负温度系数电压产生单元还连接至求和单元；所述求和单元还连接有基准电压输出端。

在本实用新型实施例中，所述负温度系数电压产生单元包括第一MOS管至第十四MOS管；所述第一MOS管的漏极、第五MOS管的源极、第六MOS管的源极和第十三MOS管的源极均连接至VDD；所述第一MOS管的源极连接至第二MOS管的漏极，所述第一MOS管的源极还经第一电容连接至GND；所述第二MOS管的源极与第七MOS管的源极相连接；所述第七MOS管的漏极和栅极相连接至第十MOS管的漏极、第八MOS管的栅极和第十四MOS管的栅极；所述第五MOS管的栅极和漏极相连接至第八MOS管的源极；所述第八MOS管的漏极和第九MOS管的栅极与第十一MOS管的漏极相连接；所述第六MOS管的栅极和漏极相连接至第九MOS管的源极；所述第九MOS管的漏极与第十二MOS管的漏极、第十二MOS管的栅极、第十一MOS管的栅极和第十MOS管的栅极相连接至启动单元；所述第十MOS管的源极和第十一MOS管的源极均连接至GND；所述第十三MOS管的栅极和漏极相连接至第十四MOS管的源极；所述第十四MOS管的漏极与第三MOS管的漏极相连接至求和单元；所述第三MOS管的源极连接第四MOS管的漏极，并经第二电容接至GND；所述第四MOS管的源极接GND。

在本实用新型实施例中，还包括一时序信号发生器；所述时序信号发生器包括输出第一时序信号的第一时序信号输出端和输出第二时序信号的第二时序信号输出端；所述第一时序信号与第二时序信号的时序互不重叠。

在本实用新型实施例中，所述第一MOS管的栅极和第三MOS管的栅极均连接至第一时序信号输出端；所述第二MOS管的栅极和第三MOS管的栅极均连接至第二时序信号输出端。

在本实用新型实施例中，所述正温度系数电压产生单元包括第十五MOS管至第十七MOS管；所述第十五MOS管的源极连接至VDD，所述第十五MOS管的栅极连接至所述第十三MOS管的栅极，所述第十五MOS管的漏极与第十六MOS管的漏极、第十六MOS管的栅极和第十七MOS管的栅极相连接；所述第十六MOS管的源极与第十七MOS管的漏极相连接至求和单元；所述第十七MOS管的源极接GND。