具有溫度檢測功能的參考電壓源電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種具有溫度檢測功能的參考電壓源電路，包括第一晶體管、第一電阻和用于實時檢測溫度的溫度檢測信號模塊；第一晶體管的柵極連接至溫度檢測信號模塊，第一晶體管的源極連接溫度檢測信號模塊的電源Vpower，第一晶體管的漏極串聯(lián)第一電阻接地，第一晶體管和第一電阻的相應(yīng)的公共端作為參考電壓源。本發(fā)明的具有溫度檢測功能的參考電壓源電路，同時實現(xiàn)溫度檢測和低溫度系數(shù)的參考電壓，不但能夠得到溫度系數(shù)很小的參考電壓，并且具備溫度傳感器的功能，能夠檢測芯片內(nèi)部的溫度變化。降低電路復(fù)雜程度，減少了電路器件，同時可減小芯片面積，從而實現(xiàn)降低成本；并且由于電路模塊減少，從而達到減小電源芯片自身耗電目的。
【專利說明】具有溫度檢測功能的參考電壓源電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及參考電壓源電路領(lǐng)域，尤其涉及一種具有溫度檢測功能的參考電壓源電路。
【背景技術(shù)】
[0002]帶隙基準(zhǔn)在集成電路設(shè)計中得到了廣泛的應(yīng)用，尤其在電源管理芯片中，低溫度系數(shù)的參考電壓源是必需的電路模塊，電源管理芯片的一切輸出電源都是以帶隙基準(zhǔn)作為參考電壓。同時，電源管理芯片一般工作電流都很大，因此需要考慮溫度保護，因此溫度傳感器也是電源管理芯片的必要組成模塊。
[0003]傳統(tǒng)的電源管理芯片為了得到溫度系數(shù)很小的參考電壓和精確的溫度傳感器，都需要帶隙基準(zhǔn)和溫度傳感器兩個電路。帶隙基準(zhǔn)和溫度傳感器都利用了雙極性晶體管的特性，因此各自具有一套雙極性晶體管，同時各有一套運算放大器；同時為了減小雙極性晶體管之間的誤差和運算放大器失調(diào)電壓對參考電壓源帶來影響，雙極性晶體管和運算放大器的面積也很大，因此傳統(tǒng)電源管理芯片的實現(xiàn)方式，電路面積很大，成本很高。同時傳統(tǒng)的實現(xiàn)方式，由于采用了兩個電路模塊，因此電源管理芯片的自身耗電也比較大。而在實際應(yīng)用中，現(xiàn)有的電子設(shè)備都需要降低休眠時的靜態(tài)耗電，因此對電源管理芯片的自身工作電流的要求也越來越苛刻。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，本發(fā)明的目的在于提供一種具有溫度檢測功能的參考電壓源電路，滿足電源管理芯片低溫度系數(shù)參考電壓和溫度保護的需求，降低電路復(fù)雜程度，從而實現(xiàn)降低成本，并且達到減小電源芯片自身耗電的目的。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0005]一種具有溫度檢測功能的參考電壓源電路，包括第一晶體管、第一電阻和用于實時檢測溫度的溫度檢測信號模塊；所述第一晶體管的柵極連接至所述溫度檢測信號模塊，所述第一晶體管的源極連接所述溫度檢測信號模塊的電源Vpower，所述第一晶體管的漏極串聯(lián)所述第一電阻接地，所述第一晶體管和第一電阻的相應(yīng)的公共端作為參考電壓源。
[0006]在其中一個實施例中，所述溫度檢測信號模塊包括第二晶體管、第三晶體管、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、反饋放大器、第一三極管、第二三極管和第三三極管；
[0007]所述第一晶體管的柵極、所述第二晶體管的柵極和所述第三晶體管的柵極共連連接至所述反饋放大器的輸出端，所述第一晶體管的源極、所述第二晶體管的源極和所述第三晶體管的源極共連連接至所述電源Vpower ；
[0008]所述第三晶體管的漏極串聯(lián)所述第四電阻后連接至所述第一三極管的集電極，所述第一三極管的發(fā)射極接地，所述第一三極管的基極與所述第一三極管的集電極相連；所述第三晶體管的漏極還串聯(lián)第三電阻接地，所述第三晶體管的漏極連接至所述反饋放大器的正極輸入端，所述反饋放大器的負(fù)極輸入端連接至所述第二晶體管的漏極；所述第二晶體管的漏極連接所述第二三極管的集電極，所述第二三極管的基極與所述第二三極管的集電極相連，所述第二三極管的發(fā)射極接地，所述第二晶體管的漏極還串聯(lián)第二電阻接地；
[0009]所述第三三極管的基極與所述第二三極管的集電極相連，所述第三三極管的集電極串聯(lián)所述第五電阻連接至所述電源Vpower，所述第三三極管的發(fā)射極接地，所述第三三極管和所述第五電阻的相應(yīng)的公共端作為溫度檢測信號源。
[0010]在其中一個實施例中，所述第一晶體管、第二晶體管和第三晶體管均為增強型PMOS管,所述第一三極管、第二三極管和第三三極管均為NPN型雙極晶體管。
[0011]在其中一個實施例中，所述溫度檢測信號模塊包括第二晶體管、第三晶體管、第四晶體管、第五晶體管、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、反饋放大器、第一三極管、
第二三極管和第三三極管；
[0012]所述第一晶體管的柵極、所述第二晶體管的柵極和所述第三晶體管的柵極共連連接至所述反饋放大器的輸出端，所述第一晶體管的源極、所述第二晶體管的源極和所述第三晶體管的源極共連連接至所述電源Vpower ；
[0013]所述第三晶體管的漏極串聯(lián)所述第四電阻后連接至所述第一三極管的集電極，所述第一三極管的發(fā)射極接地，所述第一三極管的基極連接第一三極管的集電極；所述第三晶體管的漏極還串聯(lián)所述第三電阻后接地，所述第三晶體管的漏極連接至反饋放大器的正極輸入端，所述反饋放大器的負(fù)極輸入端連接至所述第二晶體管的漏極；所述第二晶體管的漏極連接所述第二三極管的集電極，所述第二三極管的基極與所述第二三極管的集電極相連，所述第二三極管的發(fā)射極接地，所述第二晶體管的漏極還串聯(lián)所述第二電阻接地；
[0014]所述第三三極管的基極與所述第二三極管的集電極相連，所述第三三極管的集電極連接所述第四晶體管的漏極，所述第四晶體管的源極連接所述電源Vpower，所述第三三極管的發(fā)射極接地；
[0015]所述第四晶體管的源極和所述第五晶體管的源極分別連接所述電源Vpower，所述第四晶體管的柵極、所述第四晶體管的漏極和所述第五晶體管的柵極共連，所述第五晶體管的漏極串聯(lián)所述第五電阻接地，所述第五晶體管的漏極和所述第五電阻的相應(yīng)的公共端作為溫度檢測信號源。
[0016]在其中一個實施例中，所述第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管、第四晶體和第五晶體管均為增強型PMOS管，所述第一三極管、第二三極管和第三三極管均為NPN型雙極晶體管。
[0017]在其中一個實施例中，所述第二電阻的阻值和所述第三電阻的阻值相同。
[0018]在其中一個實施例中，所述第一三極管與所述第二三極管的并聯(lián)個數(shù)比為為N，其中 N>1。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:
[0020]本發(fā)明的具有溫度檢測功能的參考電壓源電路，利用帶隙基準(zhǔn)電壓源中的雙極性晶體管，采用一套雙極性晶體管，一個運算放大器，同時實現(xiàn)溫度檢測和低溫度系數(shù)的參考電壓，不但能夠得到溫度系數(shù)很小的參考電壓，并且具備溫度傳感器的功能，能夠檢測芯片內(nèi)部的溫度變化。其滿足電源管理芯片低溫度系數(shù)參考電壓和溫度保護的需求，降低電路復(fù)雜程度，減少了電路器件，同時可減小芯片面積，從而實現(xiàn)降低成本；并且由于電路模塊減少，從而達到減小電源芯片自身耗電目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的具有溫度檢測功能的參考電壓源電路實施例一的電路圖；
[0022]圖2為本發(fā)明的具有溫度檢測功能的參考電壓源電路實施例二的電路圖。
【具體實施方式】
[0023]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明的具有溫度檢測功能的參考電壓源電路進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0024]參照圖1和圖2，本發(fā)明的一種具有溫度檢測功能的參考電壓源電路一實施例包括第一晶體管Ml、第一電阻Rl和用于實時檢測溫度的溫度檢測信號模塊；第一晶體管Ml的柵極連接至溫度檢測信號模塊，第一晶體管Ml的源極連接溫度檢測信號模塊的電源Vpower,第一晶體管Ml的漏極串聯(lián)第一電阻Rl接地，第一晶體管Ml和第一電阻Rl的相應(yīng)的公共端作為參考電壓源Vref。
[0025]較優(yōu)地，作為一種可實施方式，如圖1所示，溫度檢測信號模塊包括第二晶體管M2、第三晶體管M3、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、反饋放大器U、第
一三極管Q1、第二三極管Q2和第三三極管Q3。
[0026]第一晶體管Ml的柵極、第二晶體管M2的柵極和第三晶體管M3的柵極共連連接至反饋放大器U的輸出端，第一晶體管Ml的源極、第二晶體管M2的源極和第三晶體管M3的源極共連連接至電源Vpower。
[0027]第三晶體管M3的漏極串聯(lián)第四電阻R4后連接至第一三極管Ql的集電極，第一三極管Ql的發(fā)射極接地GND，第一三極管Ql的基極與第一三極管Ql的集電極相連；第三晶體管M3的漏極還串聯(lián)第三電阻R3接地，第三晶體管M3的漏極連接至反饋放大器U的正極輸入端(+)，反饋放大器U的負(fù)極輸入端(_)連接至第二晶體管M2的漏極；第二晶體管M2的漏極連接第二三極管Q2的集電極，第二三極管Q2的基極與第二三極管Q2的集電極相連，第二三極管Q2的發(fā)射極接地，第二晶體管M2的漏極還串聯(lián)第二電阻R2接地。
[0028]第三三極管Q3的基極與第二三極管Q3的集電極相連，第三三極管Q3的集電極串聯(lián)第五電阻R5連接至電源Vpower，第三三極管Q3的發(fā)射極接地，第三三極管Q3和第五電阻R5的相應(yīng)的公共端作為溫度檢測信號源Vjsense。
[0029]其中，第一晶體管Ml、第二晶體管M2和第三晶體M3管均為增強型PMOS管，第一三極管Q1、第二三極管Q2和第三三極管Q3均為NPN型雙極晶體管；第二電阻的阻值R2和第三電阻R3的阻值相同，即R2=R3。
[0030]較優(yōu)地，作為另一種可實施方式，如圖2所示，溫度檢測信號模塊包括第二晶體管M2、第三晶體管M3、第四晶體管M4、第五晶體管M5、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、反饋放大器U、第一三極管Q1、第二三極管Q2和第三三極管Q3。
[0031]第一晶體管Ml的柵極、第二晶體管M2的柵極和第三晶體管M3的柵極共連連接至反饋放大器U的輸出端，第一晶體管Ml的源極、第二晶體管M2的源極和第三晶體管M3的源極共連連接至電源Vpower。[0032]第三晶體管M3的漏極串聯(lián)第四電阻R4后連接至第一三極管Ql的集電極，第一三極管Ql的發(fā)射極接地，第一三極管Ql的基極與第一三極管Ql的集電極相連；第三晶體管M3的漏極還串聯(lián)第三電阻R3后接地，第三晶體管M3的漏極連接至反饋放大器U的正極輸入端(+)，反饋放大器的負(fù)極輸入端(_)連接至第二晶體管M2的漏極；第二晶體管M2的漏極連接第二三極管Q2的集電極，第二三極管Q2的基極與第二三極管Q2的集電極相連，第二三極管Q2的發(fā)射極接地，第二晶體管M2的漏極還串聯(lián)第二電阻R2接地。
[0033]第三三極管Q3的基極與第二三極管Q2的集電極相連，第三三極管Q3的集電極連接第四晶體管M4的漏極，第四晶體管M4的源極連接電源Vpower，第三三極管Q3的發(fā)射極接地。
[0034]第四晶體管M4的源極和第五晶體管M5的源極分別連接電源Vpower，第四晶體管M4的柵極、第四晶體管M4的漏極和第五晶體管M5的柵極共連，第五晶體管M5的漏極串聯(lián)第五電阻R5接地，第五晶體管M5的漏極和第五電阻R5的相應(yīng)的公共端作為溫度檢測信號源 V_tsense。
[0035]其中，第一晶體管Ml、第二晶體管M2、第三晶體管M3、第四晶體M4和第五晶體管M5均為增強型PMOS管。
[0036]如圖2所示，第一三極管Q1、第二三極管Q2、第三三極管Q3均為NPN型雙極晶體管，第一三極管Ql與第二三極管Q2并聯(lián)個數(shù)比為N,其中N>1。
[0037]電阻R2 = R3，穩(wěn)定工作時，反饋放大器U的正極輸出端和負(fù)極輸出端電壓相等，SPVl = V2，所以通過第二電阻R2和第三電阻R3的電流同為II，反饋放大器U的輸出端控制其上端的PMOS管提供偏置電流，第二晶體管M2和第三晶體管M3尺寸相同，其電流大小同為12，通過第一三極管Q1、第二三極管Q2的電流同為10，且有12 = 10+11，對于較為理想的NPN型雙極晶體管，其放大倍數(shù)β ?1，基極電流Ib相對集電極電流Ic和發(fā)射極電流Ie來說很小，可以認(rèn)為Ic~Ie = 10，根據(jù)雙極晶體管的工作原理，可以得到:
【權(quán)利要求】
1.一種具有溫度檢測功能的參考電壓源電路，其特征在于: 包括第一晶體管、第一電阻和用于實時檢測溫度的溫度檢測信號模塊；所述第一晶體管的柵極連接至所述溫度檢測信號模塊，所述第一晶體管的源極連接所述溫度檢測信號模塊的電源Vpower，所述第一晶體管的漏極串聯(lián)所述第一電阻接地，所述第一晶體管和第一電阻的相應(yīng)的公共端作為參考電壓源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有溫度檢測功能的參考電壓源電路，其特征在于: 所述溫度檢測信號模塊包括第二晶體管、第三晶體管、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、反饋放大器、第一三極管、第二三極管和第三三極管； 所述第一晶體管的柵極、所述第二晶體管的柵極和所述第三晶體管的柵極共連連接至所述反饋放大器的輸出端，所述第一晶體管的源極、所述第二晶體管的源極和所述第三晶體管的源極共連連接至所述電源Vpower ； 所述第三晶體管的漏極串聯(lián)所述第四電阻后連接至所述第一三極管的集電極，所述第一三極管的發(fā)射極接地，所述第一三極管的基極與所述第一三極管的集電極相連；所述第三晶體管的漏極還串聯(lián)第三電阻接地，所述第三晶體管的漏極連接至所述反饋放大器的正極輸入端，所述反饋放大器的負(fù)極輸入端連接至所述第二晶體管的漏極；所述第二晶體管的漏極連接所述第二三極管的集電極，所述第二三極管的基極與所述第二三極管的集電極相連，所述第二三極管的發(fā)射極接地，所述第二晶體管的漏極還串聯(lián)第二電阻接地； 所述第三三極管的基極與所述第二三極管的集電極相連，所述第三三極管的集電極串聯(lián)所述第五電阻連接至所述電源Vpower，所述第三三極管的發(fā)射極接地，所述第三三極管和所述第五電阻的相應(yīng)的公共端作為溫度檢測信號源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有溫度檢測功能的參考電壓源電路，其特征在于: 所述第一晶體管、第二晶體`管和第三晶體管均為增強型PMOS管，所述第一三極管、第二三極管和第三三極管均為NPN型雙極晶體管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有溫度檢測功能的參考電壓源電路，其特征在于: 所述溫度檢測信號模塊包括第二晶體管、第三晶體管、第四晶體管、第五晶體管、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、反饋放大器、第一三極管、第二三極管和第三三極管； 所述第一晶體管的柵極、所述第二晶體管的柵極和所述第三晶體管的柵極共連連接至所述反饋放大器的輸出端，所述第一晶體管的源極、所述第二晶體管的源極和所述第三晶體管的源極共連連接至所述電源Vpower ； 所述第三晶體管的漏極串聯(lián)所述第四電阻后連接至所述第一三極管的集電極，所述第一三極管的發(fā)射極接地，所述第一三極管的基極連接第一三極管的集電極；所述第三晶體管的漏極還串聯(lián)所述第三電阻后接地，所述第三晶體管的漏極連接至反饋放大器的正極輸入端，所述反饋放大器的負(fù)極輸入端連接至所述第二晶體管的漏極；所述第二晶體管的漏極連接所述第二三極管的集電極，所述第二三極管的基極與所述第二三極管的集電極相連，所述第二三極管的發(fā)射極接地，所述第二晶體管的漏極還串聯(lián)所述第二電阻接地； 所述第三三極管的基極與所述第二三極管的集電極相連，所述第三三極管的集電極連接所述第四晶體管的漏極，所述第四晶體管的源極連接所述電源Vpower，所述第三三極管的發(fā)射極接地；所述第四晶體管的源極和所述第五晶體管的源極分別連接所述電源Vpower，所述第四晶體管的柵極、所述第四晶體管的漏極和所述第五晶體管的柵極共連，所述第五晶體管的漏極串聯(lián)所述第五電阻接地，所述第五晶體管的漏極和所述第五電阻的相應(yīng)的公共端作為溫度檢測信號源。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有溫度檢測功能的參考電壓源電路，其特征在于: 所述第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管、第四晶體和第五晶體管均為增強型PMOS管，所述第一三極管、第二三極管和第三三極管均為NPN型雙極晶體管。
6.根據(jù)權(quán)利要求2-5任一項所述的具有溫度檢測功能的參考電壓源電路，其特征在于: 所述第二電阻的阻值和所述第三電阻的阻值相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有溫度檢測功能的參考電壓源電路，其特征在于: 所述第一三極管與所述第`二三極管的并聯(lián)個數(shù)比為N，其中N>1。
【文檔編號】G05F1/569GK103677059SQ201310712461
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】滕慶宇, 鄧琴 申請人:珠海全志科技股份有限公司