[发明专利]一种应用于低功耗超声气体流量计的电压基准源电路

说明书

本发明涉及电路设计技术领域，公开了一种应用于低功耗超声气体流量计的电压基准源电路，包括参考电压发生模块和电流产生模块，所述电流产生模块配置成为参考电压发生模块提供与绝对温度成正比的电流；所述参考电压发生模块配置成产生供外部电路使用的参考电压；所述电压基准源电路配置成通过参考电压发生模块和电流产生模块产生对PVT变化不敏感的参考电压；本发明有效降低参考电压的温度系数及其对片上电阻和绝对电流值工艺变化的灵敏度，提高了亚阈值电流的电源噪声。

技术领域

本发明涉及电路设计技术领域，具体涉及一种应用于低功耗超声气体流量计的电压基准源电路。

背景技术

几乎在所有先进的电子产品中都可以找到电压基准源，它们可能是独立的、也可能集成在具有更多功能的器件中。例如:在数据转换器中，基准源提供了一个绝对电压，与输入电压进行比较以确定适当的数字输出。在电压调节器中，基准源提供了一个已知的电压值，用它与输出作比较，得到一个用于调节输出电压的反馈。在电压检测器中，基准源被当作一个设置触发点的门限。理想的电压基准源应该具有完美的初始精度，并且在负载电流、温度和时间变化时电压保持稳定不变。实际应用中，设计人员必须在初始电压精度、电压温漂、迟滞以及供出/吸入电流的能力、静态电流(即功率消耗)、长期稳定性、噪声和成本等指标中进行权衡与折衷。

两种常见的基准源是齐纳和带隙基准源。齐纳基准源通常采用两端并联拓扑；带隙基准源通常采用三端串连拓。

实现方式包括：

1、电阻分压:

只能作为放大器的偏置电压或提供放大器的工作电流。这主要是由于其自身没有稳压作用，故输出电压的稳定性完全依赖于电源电压的稳定性。

2、普通正向二极管

不依赖于电源电压的恒定基准电压，但其电压的稳定性并不高，且温度系数是负的，约为-2mV/℃。

3、齐纳二极管

可克服正向二极管作为基准电压的一些缺点，但其温度系数是正的，约为+2mV/℃。

4、温度补偿性齐纳二极管

体积小、重量轻、结构简单便于集成；但存在噪声大、负荷能力弱、稳定性差以及基准电压较高、可调性较差等缺点。这种基准电压源不适用于便携式和电池供电的场合。

5、带隙基准源(采用CMOS，TTL等技术实现)运用半导体集成电路技术制成的基准电压源种类较多，如深埋层稳压管集成基准源、双极型晶体管集成带隙基准源、CMOS集成带隙基准源等。带隙基准源是七十年代初出现的一种新型器件，它的问世使基准器件的指标得到了新的飞跃。由于带隙基准源具有高精度、低噪声、优点，因而广泛应用于电压调整器、数据转换器(A/D,D/A)、集成传感器、大器等，以及单独作为精密的电压基准件，低温漂等许多微功耗运算放。

传统的CMOS电压基准源结构仍然存在温度系数较高、电源抑制比较差或者线性调整率增加的问题，急需解决。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种一种应用于低功耗超声气体流量计的电压基准源电路，包括参考电压发生模块和电流产生模块，

所述电流产生模块配置成为参考电压发生模块提供与绝对温度成正比的电流；

所述参考电压发生模块配置成产生供外部电路使用的参考电压；

所述电压基准源电路配置成通过参考电压发生模块和电流产生模块产生对PVT变化不敏感的参考电压。

优选地，所述电流产生模块包括启动电路、自偏置产生电路和电流核心电路；

所述自偏置产生电路用于为电流核心电路提供偏置电压；