[发明专利]一种低功耗低线性灵敏度基准电压源

说明书

本发明提供了一种低功耗低线性灵敏度基准电压源，其包括线性灵敏度补偿电路和低功耗基准电压产生电路。本发明通过线性灵敏度补偿电路对低功耗基准电压产生电路中MOS管的漏致势垒降低效应进行一阶线性灵敏度电流补偿，有效降低了输出基准电压的线性灵敏度。本发明通过电路结构设置，低功耗基准电压产生电路中的主要MOS管均工作于弱反型区，可实现基准电压源电路在低供电电压下，低功耗运行。

技术领域

本发明涉及基准电压源电路系统的设计，尤其涉及的是，一种低功耗低线性灵敏度基准电压源的设计。

背景技术

随着集成电路技术的发展，纳瓦级或皮瓦级功耗的基准电压源电路越来越多的应用于集成电路设计中。纳瓦级或皮瓦级功耗的基准电压源电路通常工作于0.5V甚至更低的供电电压下，为实现基准电压源电路的低功耗正常运行创造条件。当针对低功耗设计的基准电压源电路应用于精密测量仪器电路时，其线性灵敏度通常无法满足电路的需求，进而对精密测量仪器的测量精度产生影响。本发明针对上述问题，提出了一种低功耗下同时具有低线性灵敏的的基准电压源电路。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种低功耗低线性灵敏度基准电压源。

本发明的技术方案如下：

一种低功耗低线性灵敏度基准电压源包括线性灵敏度补偿电路和低功耗基准电压产生电路。线性灵敏度补偿电路包括MOS管M1至M14。低功耗基准电压产生电路包括MOS管M15至M25，电容C1，输出端口Vref。线性灵敏度补偿电路对低功耗基准电压产生电路进行一阶线性灵敏度电流补偿，以取消供电电压变化对低功耗基准电压产生电路中MOS管阈值电压的影响，进而降低电路中偏置电流和输出基准电压的线性灵敏度。低功耗基准电压产生电路中的主要MOS管均工作于弱反型区，可实现低供电电压下，低功耗运行。低功耗基准电压产生电路针对降低线性灵敏度设置了反馈补偿回路，有效降低了电路中MOS管由于沟道长度调制效应引起的输出基准电压线性灵敏度的升高，进一步实现了基准电压稳定精准的输出。

一种低功耗低线性灵敏度基准电压源中，线性灵敏度补偿电路包括MOS管M1至M14。线性灵敏度补偿电路主要是针对低功耗基准电压产生电路中MOS管的漏致势垒降低效应进行一阶线性灵敏度电流补偿。通过调整MOS管M1的导电沟道长度L1及宽长比K1，MOS管M3的宽长比K3，MOS管M6的宽长比K6，MOS管M10的宽长比K10，MOS管M14的宽长比K14，MOS管M22的导电沟道长度L22及宽长比K22，使得L22·K22·K6/k10-L1·k1·k3/k14＝0。在MOS管M1至M14的电路连接结构及上述电路参数设置的基础上，线性灵敏度补偿电路可输出线性灵敏度补偿电流，并通过MOS管M13的漏极与MOS管M22的漏极的连接结构输入到低功耗基准电压产生电路中，以消除由供电电压变化引起的低功耗基准电压产生电路中MOS管的漏致势垒降低效应，进而降低低功耗基准电压产生电路中偏置电流和输出基准电压的线性灵敏度。通过线性灵敏度补偿电路产生补偿电流对低功耗基准电压产生电路进行一阶线性灵敏度电流补偿的方式，避免了MOS管M18和M22导电沟道长度的增加，进而减少了电路芯片占用面积的增大以及PN结漏电流对电路的影响。