[发明专利]一种输出电压可调的超低功耗电压基准源电路

权利要求书

1.一种输出电压可调的超低功耗电压基准源电路，其特征在于，包括：依次连接的偏置电流模块、阈值电压差产生模块、以及输出电压调节模块；其中：

所述偏置电流模块通过NMOS管实现，NMOS管的阈值电压低于设定值，且NMOS管工作在亚阈值区；

所述阈值电压差产生模块，采用了NMOS管阈值电压差来产生基准电压；

所述输出电压调节模块，通过可调宽长比电路实现了对基准电压的调节；

所述阈值电压差产生模块包括：第二NMOS管MN2、第三NMOS管MN3、以及第四NMOS管MN4；其中：

第二NMOS管MN2的栅极和第三NMOS管MN3以及第四NMOS管MN4的栅极连一起，然后连到第二NMOS管MN2的漏极；

第二NMOS管MN2的源极和第三NMOS管MN3以及第四NMOS管MN4的漏极接到一起，构成基准电压V_ref输出端；

第二NMOS管MN2、第三NMOS管MN3、以及第四NMOS管MN4的衬底接地。

2.根据权利要求1所述的一种输出电压可调的超低功耗电压基准源电路，其特征在于，所述偏置电流模块通过第一NMOS管NM1实现，第一NMOS管NM1的栅极接地，漏极接VDD，衬底接地，源极接阈值电压差产生模块。

3.根据权利要求1所述的一种输出电压可调的超低功耗电压基准源电路，其特征在于，所述输出电压调节模块包括：第五NMOS管MN5、第六NMOS管MN6、以及阈值电压差产生模块中的第三NMOS管MN3与以及第四NMOS管MN4；其中：

第五NMOS管MN5与第六NMOS管MN6均为开关管；

第三NMOS管MN3的源极接第五NMOS管MN5的漏极；第四NMOS管MN4的源极接第六NMOS管MN6的漏极；

第五NMOS管MN5的栅极接外部输入S0；第六NMOS管MN6的栅极接外部输入S1；由S0与S1控制输出基准电压的值；

第五NMOS管MN5与第六NMOS管MN6的源极与衬底均接地。

4.根据权利要求3所述的一种输出电压可调的超低功耗电压基准源电路，其特征在于，

当S0接低电平，S1接高电平时，即只有第四NMOS管MN4作用时，输出的基准电压V_ref为第四NMOS管MN4的栅源电压V_GS4减去第二NMOS管MN2的栅源电压V_GS2，则基准电压V_ref表示为：

其中，η为亚阈值斜率因子，V_T是热电压，k₄为第四NMOS管MN4的宽长比，k₂为第二NMOS管MN2的宽长比，ΔV_TH＝V_TH4-V_TH2，V_TH4、V_TH2分别为第四NMOS管MN4、第二NMOS管MN2的阈值电压；

同理，当S0和S1同时接高电平时，第三NMOS管MN3与第四NMOS管MN4并联，并联后的宽长比变为第四NMOS管MN4的一半，使得输出的基准电压V_ref下降。