[发明专利]一种基准电压源以及包括其的基准电流源

说明书

公开了一种基准电压源，包括自偏置电路和电压产生电路，通过在自偏置电路中采用高压晶体管实现宽输入电压范围，并通过镜像电压产生电路中的电流实现电流自偏置。电压产生电路使用晶体管替代传统的电阻，以降低基准电压源的功耗，并通过负反馈结构得到稳定的具有零温度特性的基准电压信号，从而降低了静态电流，降低了功耗，同时节省了电路系统的面积和降低了电路系统的制造成本。

技术领域

本发明涉及电源管理领域，尤其涉及一种基准电压源以及包括其的基准电流源。

背景技术

基准电压源作为集成电路芯片中不可缺少的电源电路被广泛应用于开关型调节器、高精度比较器和存储器等，用以给电路提供不随温度变化的基准电压，其性能的好坏直接影响电路系统的整体性能。

如图1所示，其为现有的一种基准电压源的实现电路原理图。

在该电路中，针对宽电压范围应用，需要设置预调制电路10，以将输入电压Vin降至低电压V_pre给电压产生电路11供电。并且，运算放大器14通常需要外部偏置电路12提供偏置电流以保证正常工作。并且，由于运算放大器14存在输入失调电压，可能会导致当基准电压源在上电启动阶段时，运算放大器14的输出V_REF较低，需要引入额外的启动电路13来完成上电启动。另外，为了产生具有零温度特性的基准电压，需要设置具有较大阻值的第三电阻R₃和第四电阻R₄，但是，电路的功耗会因此而增加。

为此，有必要设计一款结构简单、静态电流小、低成本的基准电压源，以适应具有低功耗、小型化等要求的电子产品。

发明内容

有鉴于此，针对现在技术中基准电压源的不足，本发明提出了一种基准电压源以及包括其的基准电流源，其包括自偏置电路和电压产生电路，通过在自偏置电路中采用高压晶体管实现宽输入电压范围，并通过镜像电压产生电路中的电流实现电流自偏置。电压产生电路使用晶体管替代传统的电阻，以降低基准电压源的功耗，并通过负反馈结构得到稳定的具有零温度特性的基准电压信号。此外，在得到具有零温度特性的基准电压信号的基础上，引入电流产生电路，以得到具有零温度特性的基准电流信号。

为达到上述目的，本发明提供一种基准电压源，用以产生基准电压信号，包括自偏置电路，电压产生电路。

在启动状态时，所述自偏置电路产生第一电流信号；所述电压产生电路接收所述第一电流信号，并据以拉升所述基准电压信号；当所述基准电压信号上升至一预定值时，所述电压产生电路维持所述基准电压信号为恒定值；并且，控制所述自偏置电路输出一偏置电流，并结束当前启动状态。

优选的，在所述启动状态结束后，所述基准电压信号具有零温度特性。

优选的，当所述基准电压信号上升至一预定值时，所述电压产生电路还产生第二电流信号，所述自偏置电路根据所述第二电流信号产生第三电流信号。

进一步的，所述基准电压源还包括一启动电路，所述启动电路接收一启动电流信号，并与所述自偏置电路连接以接收所述第三电流信号，所述启动电路根据启动电流信号和所述第三电流信号控制所述启动状态。

进一步的，所述偏置电流根据所述第二电流信号产生，并且所述偏置电流的值与所述第二电流信号的值成比例。

优选的，所述自偏置电路接收输入电源信号并将其转换为一预偏置电压，所述预偏置电压作为电压产生电路的供电电压。

优选的，所述自偏置电路包括第一镜像支路，第二镜像支路和一电流源，用以产生所述第一电流信号或所述偏置电流；所述第一镜像支路和所述第二镜像支路连接，用以得到与流过所述第二镜像支路成比例的电流；所述电流源和所述第一镜像支路连接，用以得到与流过所述第一镜像支路成比例的所述第一电流信号或所述偏置电流。