[发明专利]电压基准电路

说明书

本申请涉及一种电压基准电路，包括纳安级偏置电路、基准产生电路和启动电路。所述纳安级偏置电路由多个场效应管组成，用于提供纳安级偏置电流。所述基准产生电路与所述纳安级偏置电路连接，用于产生负温度系数电压和正温度系数电压。所述负温度系数电压与所述正温度系数电压之和为基准电压。所述启动电路的输出端与所述纳安级偏置电路连接，用于使所述纳安级偏置电路达到目标工作电流。所述纳安级偏置电路中未使用电阻和运算放大器，利用所述场效应管来产生所述偏置电流。因此，所述电压基准电路具有超低功耗、面积小的特点。

技术领域

本申请涉及集成电路设计领域，特别是涉及一种电压基准电路。

背景技术

在智能电网芯片中，电压基准电路提供不随工艺、电压和温度变化的基准电压，是其它模拟电路的基础。电压基准电路的种类较为多样，从温度补偿器件来看，主要分为基于双极型三极管的电压基准和基于CMOS晶体管的电压基准。

在CMOS工艺下，寄生垂直双极型晶体管常被用于设计高精度带隙电压基准。但基于双极型晶体管的带隙电压基准产生电路往往包含多个双极型晶体管以及运算放大器，其功耗往往达到几十微瓦甚至更高。

在智能电网中，很多传感器芯片采用自供电或者电池供电，能源极度匮乏。因此，芯片功耗过高会大大限制其应用场景。同时，大面积的芯片的生产成本高，出货量小，在市场中不占据优势。

发明内容

基于此，有必要针对电压基准电路的功率消耗大，面积大的问题，提供一种电压基准电路。

本申请提供一种电压基准电路。包括：

纳安级偏置电路，由多个场效应管组成，用于提供纳安级偏置电流源；

基准产生电路，与所述纳安级偏置电路连接，用于产生负温度系数电压和正温度系数电压，所述负温度系数电压与所述正温度系数电压之和为基准电压；

启动电路，其输出端与所述纳安级偏置电路连接，用于辅助所述纳安级偏置电路到达理想的工作点。

在其中一个实施例中，所述纳安级偏置电路包括：由PMOS管P1、PMOS管P2、PMOS管P4、PMOS管P5、PMOS管P6、PMOS管P7、PMOS管P8和NMOS管N1、NMOS管N2、NMOS管N3、NMOS管N4、NMOS管N5、NMOS管N6组成的电流镜以及PMOS管P_A；

所述PMOS管P1的栅极分别与所述PMOS管P1的漏极、所述PMOS管P2的栅极和所述PMOS管P4的源极连接，所述PMOS管P1的源极分别与所述PMOS管P_A的源极和所述PMOS管P6的源极连接，所述PMOS管P1的源极、所述PMOS管P_A的源极和所述PMOS管P6的源极均分别用于与电源连接，所述PMOS管P2的源极与所述PMOS管P_A的漏极连接，所述PMOS管P2的漏极与所述PMOS管P5的源极连接；

所述NMOS管N1的漏极分别与所述PMOS管P4的栅极、所述PMOS管P4的漏极和所述PMOS管P5的栅极连接，所述NMOS管N1的源极与所述NMOS管N2的漏极连接，所述NMOS管N3的源极分别与所述NMOS管N2的栅极、所述NMOS管N4的漏极、所述NMOS管N4的栅极和所述NMOS管N6的栅极连接，所述PMOS管P5的漏极分别与所述NMOS管N1的栅极、所述NMOS管N3的漏极、所述NMOS管N3的栅极、所述NMOS管N5的栅极连接；

所述NMOS管N2的源极分别与所述NMOS管N4的源极和所述NMOS管N6的源极连接，所述NMOS管N2的源极、所述NMOS管N4的源极和所述NMOS管N6的源极均分别用于接地；