[发明专利]一种负电压跟随电路

说明书

本发明提供一种负电压跟随电路，NMOS管N0、N1、N2和电阻R0。N0的源极对应输出电压VNN，N0的漏极对应VNN的跟随电压Vo。本发明用NMOS管N2代替与N0漏极相连的传统电流源，并增加NMOS管N1和电阻R0连接N2的栅极，在N2的栅极生成N2的门极控制电压，使N2生成具有自我调节能力的上拉电流，保证输出电压Vo在电压VNN下降过程中，Vo跟随VNN下降，且Vo的电压值稳定在特定值，不会向下过冲。本发明的电路简单，且对整体电路不增加功耗。

技术领域

本发明涉及一种负电压跟随电路。

背景技术

传统的负电压跟随电路，如图1所示，包含由电流源I0(一般由PMOS管镜像产生)和NMOS管N0。N0的栅极和漏极连接电流源I0，N0的源极对应输出电压VNN，N0的漏极和栅极对应跟随电压Vo，Vo通过N0跟随VNN。VNN下降为负电压时，Vo也随之下降；VNN恢复为原值时，Vo也随之恢复至与VNN相等。当VNN电压下降时，Vo＝VNN+vth，vth为N0的阈值电压。但在实现过程中，I0一般不会取得太大，否则会消耗VNN电流。而较小的I0的对Vo上拉能力不足，若受到负载的影响，可能会出现Vo向下过冲的现象，同时由于I0的电流较小，VNN恢复会比较慢。而为了抑制Vo向下过冲，增大I0，则对VNN的驱动能力要求变大，整体功耗也会明显增大。

发明内容

本发明提供一种负电压跟随电路，可以产生在不增加功耗的基础上，获得有自我调节功能的上拉电流，从而能使跟随电压在整个输出电压下降过程中，与输出电压更稳定、跟随效果更好。

为了达到上述目的，本发明提供了一种负电压跟随电路，包含：NMOS管N0、N1、N2，电阻R0；

N1管为N0的镜像管，N0管和N1管的源极均与电压VNN对应，所述VNN电压初始值为0V，电路工作时下降到负电压；N0管的栅极及漏极、N1管的栅极均连接N2管的源极，且与输出电压Vo对应，Vo跟随VNN；N1管的漏极连接N2管的栅极和电阻R0第一端；N2管的漏极连接地线GND；电阻R0第二端连接电源电压VDD。

所述N0管的阈值电压为vth，vth＞0；当VNN的值从0下降到小于-vth之前，N2管导通，N0管不导通，Vg＝VDD，Vo＝0V；其中Vg为N1管的漏极、N2管的栅极和电阻R0第一端相连的节点的电压；当VNN下降到小于-vth时，N2管导通，N0管导通；当N0管导通时，N1管产生N0管的镜像电流；Vg随N1管的镜像电流变化，通过Vg控制N2管的电流，实现控制Vo稳定跟随VNN。

所述控制Vo稳定跟随VNN具体是指，当VNN下降到小于-vth，且Vo-VNN＞vth时，N0管中的导通电流增强，N1管的镜像电流增强，Vg电压下降，N2管对Vo的上拉能力减弱，从而Vo跟随VNN下降。

所述控制Vo稳定跟随VNN具体还包含，当VNN下降到小于-vth，且Vo-VNN＜vth时，N0管中的导通电流减小,N1管的镜像电流减小，Vg电压上升，N2管对Vo的上拉能力增强，从而Vo电压上升。

所述镜像电流与N0管中导通电流大小相等。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

针对传统负电压跟随电路的跟随电压会向下过冲，造成跟随电压恢复慢；而为抑制跟随电压向下过冲，电路整体功耗比较大的缺点，本发明进行了优化。

本发明在不增加功耗的基础上，使跟随电压Vo获得有自我调节功能的上拉电流，从而使跟随电压Vo在整个输出电压VNN下降过程中，Vo的电压值稳定在VNN+vth，不会向下过冲。

附图说明

为了更清楚地说明本发明技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：