[发明专利]一种CMOS亚阈值基准电压源

摘要

一种CMOS亚阈值基准电压源，属于模拟集成电路技术领域。包括启动电路、自偏置负温度系数电压产生电路和正温度系数电压产生电路，启动支路在电路初始化阶段使电路脱离零状态，一段时间后启动支路退出工作；自偏置负温度系数电压产生电路利用PMOS与NMOS阈值电压差，得到负温度系数电压，同时利用PMOS与NMOS的迁移率温度系数差异，引入高阶温度项，用于对亚阈值斜率因子的高阶温度特性进行补偿；正温度系数电压产生电路的偏置电流由自偏置负温度系数电压产生电路提供，采用亚阈值偏置的MOSFET的栅源电压V_GS之差，得到正温度系数电压，叠加在副温度系数电压上，得到最终的基准电压。本发明具有较低的静态功耗和较低的工作电压，同时实现了极高精度的基准电压输出。

主权项

1.一种CMOS亚阈值基准电压源，其特征在于，包括启动电路、自偏置负温度系数电压产生电路和正温度系数电压产生电路，所述启动电路用于在初始化阶段使所述基准电压源电路脱离零状态，启动完成后退出；所述自偏置负温度系数电压产生电路包括第三PMOS管(MP3)、第四PMOS管(MP4)、第六PMOS管(MP6)、第一NMOS管(MN1)、第二NMOS管(MN2)和第三NMOS管(MN3)，第三PMOS管(MP3)的漏极连接第一NMOS管(MN1)的栅极和第六PMOS管(MP6)的源极并连接所述启动电路的输出端，其栅极连接第四PMOS管(MP4)的栅极和漏极以及第一NMOS管(MN1)的漏极并输出偏置电流至所述正温度系数电压产生电路的第一输入端，其源极连接第四PMOS管(MP4)的源极并连接电源电压(VCC)；第二NMOS管(MN2)的栅漏短接并连接第一NMOS管(MN1)的源极，其源极连接第三NMOS管(MN3)的栅极和漏极并输出负温度系数电压(V_CTAT)至所述正温度系数电压产生电路的第二输入端；第三NMOS管(MN3)的源极以及第六PMOS管(MP6)的栅极和漏极接地(GND)；所述正温度系数电压产生电路用于产生正温度系数电压(V_PTAT)并叠加所述负温度系数电压(V_CTAT)产生基准电压(V_REF)；所述正温度系数电压产生电路包括第四NMOS管(MN4)、第五NMOS管(MN5)和第五PMOS管(MP5)，第五PMOS管(MP5)的栅极作为所述正温度系数电压产生电路的第一输入端，其漏极连接第四NMOS管(MN4)的栅极和漏极以及第五NMOS管(MN5)的栅极，其源极连接电源电压(VCC)；第五NMOS管(MN5)的漏极连接第四NMOS管(MN4)的源极并作为所述正温度系数电压产生电路的输出端，其源极作为所述正温度系数电压产生电路的第二输入端；所述第三PMOS管(MP3)、第四PMOS管(MP4)、第五PMOS管(MP5)、第六PMOS管(MP6)、第一NMOS管(MN1)、第二NMOS管(MN2)、第三NMOS管(MN3)、第四NMOS管(MN4)和第五NMOS管(MN5)工作在亚阈值区。