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专利号: 2019110150012
申请人: 广州大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 控制;调节
更新日期:2025-12-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种超低功耗电压基准电路,其特征在于,包括:启动电路模块、电流产生电路模块和输出电压基准电路模块;

所述启动电路模块与所述电流产生电路模块连接,所述电流产生电路模块与所述输出电压基准电路模块连接;

所述启动电路模块,用于向所述电流产生电路模块注入电压启动信号,包括NMOS管MS1、MS2和MS3,以及PMOS管MC;所述MC的漏极和所述MC的源极均与电源连接,所述MC的栅极与所述MS2的栅极、所述MS3的栅极相连,所述MS2和所述MS3分别构成两个启动回路,所述MS2组成的第一启动回路通过所述电流产生电路模块的运放OP的反相输入端给PMOS电流镜注入启动信号,所述MS3组成的第二启动回路通过所述电流产生电路模块的运放OP的同相输入端给PMOS电流镜注入启动信号;所述MS1的漏极与所述MS2的栅极、所述MS3的栅极连接,所述MS1的源极接地,所述MS1的栅极连接到电压基准输出端Vref;

所述电流产生电路模块,用于根据所述电压启动信号产生正温度系数电流,并将所述正温度系数电流复制到所述输出电压基准电路模块;其中,所述正温度系数电流为与电源无关的偏置电流;具体的,

所述电流产生电路模块包括三条电流支路和一个运放OP,所述三条电流支路由NMOS管M1、M2、M3、M4和M5,以及PMOS管PM1、PM2和PM3组成;所述PM1、PM2和PM3以电流镜结构连接,即PM1、PM2和PM3的栅极连接并引出产生电流输出端,并连接到所述运放OP的输出端,所述PM1、PM2和PM3的源极接电源;所述M1和所述M3分别接成二极管形式,即M1和M3各自的栅极和漏极相连,所述M2和所述M4的源极接地,所述M1的源极和所述M2的漏极连接,并接入运放OP的反相输入端,所述M1的漏极和所述PM1的漏极连接,所述M1的栅极和漏极均与所述M2的栅极连接,所述M3的漏极和栅极均与所述PM2的漏极连接,所述M4的漏极与所述M3的源极连接,并接入所述运放OP的同相输入端;所述M5的栅极接到漏极,连接成二极管形式,所述M5的源极接地,所述M5的栅极和漏极均与M4的栅极连接,同时与所述PM3的漏极相连;

所述输出电压基准电路模块,用于对所述正温度系数电流进行温度补偿,输出基准电压;其中,所述输出电压基准电路模块包括PMOS管PM4、PM5和NMOS管M6、M7、M8;所述PM4、PM5的栅极相连,作为所述输出电压基准电路模块的输入端,并与所述电流产生电路模块的产生电流输出端连接,所述PM4、PM5的源极接电源,所述M6的漏极和栅极以及所述M7的栅极与所述PM4的漏极连接,所述M7的漏极与所述M6的源极连接,所述M7的源极接地,所述M8的源极与所述M7的漏极连接,所述M8的漏极和栅极与所述PM5的漏极连接作为基准输出端Vref,所有MOS管均工作在亚阈值区。

2.根据权利要求1所述的超低功耗电压基准电路,其特征在于,所述电流产生电路模块的NMOS管M5工作在饱和区,所述电流产生电路模块的NMOS管M4工作在深性线性区,所述电流产生电路模块的其余MOS管均工作在亚阈值区。