本發(fā)明屬于電路設(shè)計領(lǐng)域,具體涉及一種用于帶隙基準(zhǔn)源的啟動電路。
背景技術(shù):
啟動電路主要應(yīng)用于帶隙基準(zhǔn)源電路。帶隙基準(zhǔn)源能為數(shù)字,模擬,以及數(shù)?;旌想娐诽峁┚_的參考電壓和偏置電流,若其發(fā)生故障,將會導(dǎo)致整個電路芯片無法正常工作。在帶隙基準(zhǔn)源電路中存在嚴(yán)重的啟動問題,因為其可能存在“簡并點”,即電路能夠穩(wěn)定在不正常工作狀態(tài),從而無法輸出參考電壓。由此可見啟動電路是帶隙基準(zhǔn)源的最重要模塊,對其的研究自然具有重要的意義。
一種較為傳統(tǒng)的啟動電路如圖1所示,當(dāng)帶隙基準(zhǔn)輸出電壓vbg遠(yuǎn)小于1.2v時,反相器1判定電路未啟動,a點電位變?yōu)楦唠娖?,晶體管m6打開,b點電位拉低,帶隙基準(zhǔn)源開始啟動,直到電路正常工作,輸出電壓vbg約等于1.2v,反相器1輸出低電平,晶體管m6斷開,啟動完畢。該啟動電路與帶隙基準(zhǔn)輸出點vbg相接,則寄生的電容和電阻會對帶隙基準(zhǔn)源性能產(chǎn)生不利影響,并且電源電壓的大范圍變化,會造成啟動電路的反相器發(fā)生誤判,所以該傳統(tǒng)啟動電路的應(yīng)用范圍受限。基于上述所說的傳統(tǒng)啟動電路的問題,設(shè)計一種原理簡單,功耗低,適用范圍廣的啟動電路具有重要意義。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種用于帶隙基準(zhǔn)源的啟動電路,以至少解決傳統(tǒng)的啟動電路寄生影響大,適用范圍小的技術(shù)問題。
本發(fā)明包括:啟動電路,所述啟動電路包括第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端和第四輸入端;開關(guān)sw1,開關(guān)sw1的第一端與第一輸入端相連接,開關(guān)sw1的第二端與晶體管m2的源級相連接;晶體管m1,晶體管m1的柵極與所述第四輸入端相連接,晶體管m1的源端與所述第一輸入端相連接,所述第一輸入端接高電平;晶體管m2,晶體管m2的柵極與晶體管m1的漏極相連接,晶體管m2的漏極與所述第二輸入端相連接;晶體管m3,晶體管m3的源級與晶體管m1的漏極相連接并且與晶體管m2的柵極相連接,晶體管m3的柵極與晶體管m3的漏極相連接并且與晶體管m4的源級相連接;晶體管m4,晶體管m4的柵極與晶體管m4的漏極相連接并且與晶體管m5的源級相連接;晶體管m5,晶體管m5的柵極與晶體管m5的漏極并且與晶體管m6的源級相連接;晶體管m6,晶體管m6的柵極與晶體管m6的漏極相連接并且與晶體管m7的源級相連接;晶體管m7,晶體管m7的柵極與晶體管m7的漏極相連接并且與所述第三輸入端相連接,所述第三輸入端接低電平。
進(jìn)一步地,所述待啟動的電路為帶隙基準(zhǔn)核心電路。
進(jìn)一步地,所述帶隙基準(zhǔn)核心電路包括:開關(guān)sw2,開關(guān)sw2一端連接所述高電平,另一端連接晶體管m8,m9,m10的柵極,并且連接運算放大器opa的輸出端,同時連接所述的第四輸入端;所述晶體管m8,所述晶體管m8的源端與所述第一輸入端相連接,所述晶體管m8的柵極與所述第四輸入端相連接并且與所述晶體管m9,m10的柵極相連接,所述晶體管m8的漏極與所述第二輸入端相連接,并且與所述運算放大器opa的負(fù)極輸入端相連接,同時與三極管q1的射級相連接;所述晶體管m9,所述晶體管m9的源端與所述第一輸入端相連接,所述晶體管m9的柵極與所述第四輸入端相連接并且與所述晶體管m8,m10的柵極相連接,所述晶體管m9的漏極與所述運算放大器opa的正極輸入端相連接,同時與電阻r1的一端相連接;所述晶體管m10,所述晶體管m10的源端與所述第一輸入端相連接,所述晶體管m10的柵極與所述第四輸入端相連接并且與所述晶體管m8,m9的柵極相連接,所述晶體管m10的漏極與電阻r1的一端相連接;所述運算放大器opa,所述運算放大器opa的輸出端與所述開關(guān)sw2的一端相連接,并且與所述晶體管m8,m9,m10的柵極相連接,同時與所述第四輸入端相連接,所述運算放大器opa的負(fù)極輸入端與所述晶體管m8的漏極相連接,并且與所述第二輸入端相連接,同時與所述晶體管q1相連接,所述運算放大器opa的正極輸入端與所述晶體管m9的漏極相連接,并且與所述電阻r1相連接;所述三極管q1,所述三極管q1的射級與所述運算放大器opa的負(fù)極輸入端相連接,并且與所述晶體管m8的漏端相連接,所述三極管q1的基級與所述三極管q1的集電極極相連接,并且與所述第三輸入點相連接,所述第三輸入管連接低電平;所述電阻r1,所述電阻r1的一端與所述運算放大器opa的正極輸入端相連接,并且與所述晶體管m9的漏極相連接,所述電阻r1的另一端與所述三極管q2的射級相連接;所述三極管q2,所述三極管q2的射級與所述電阻r1的另一端相連接,所述三極管q2的基級與所述三極管q2的集電極極相連接,并且與所述第三輸入點相連接,所述第三輸入管連接低電平;所述電阻r2,所述電阻r2的一端與所述晶體管m10的漏極相連接,所述電阻r2的另一端與三極管q3的射級相連接;所述三極管q3,所述三極管q3的基級與所述三極管q3的集電極相連接,并且與所述第三輸入端相連接,所述第三輸入端接低電平。
本發(fā)明還提供一種啟動電路的啟動方法,包括:在斷電時,控制開關(guān)sw1斷開并且開關(guān)sw2閉合導(dǎo)通,啟動電路不工作;在上電時,控制所述開關(guān)sw1閉合導(dǎo)通并且開關(guān)sw2斷開,啟動電路開始工作。
在本發(fā)明中,采用包括待啟動電路,待啟動電路包括第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端和第四輸入端;開關(guān)sw1,開關(guān)sw1的第一端與第一輸入端相連接,開關(guān)sw1的第二端與晶體管m2的源級相連接;晶體管m1,晶體管m1的柵極與所述第四輸入端相連接,晶體管m1的源端與所述第一輸入端相連接,所述第一輸入端接高電平;晶體管m2,晶體管m2的柵極與晶體管m1的漏極相連接,晶體管m2的漏極與所述第二輸入端相連接;晶體管m3,晶體管m3的源級與晶體管m1的漏極相連接并且與晶體管m2的柵極相連接,晶體管m3的柵極與晶體管m3的漏極相連接并且與晶體管m4的源級相連接;晶體管m4,晶體管m4的柵極與晶體管m4的漏極相連接并且與晶體管m5的源級相連接;晶體管m5,晶體管m5的柵極與晶體管m5的漏極并且與晶體管m6的源級相連接;晶體管m6,晶體管m6的柵極與晶體管m6的漏極相連接并且與晶體管m7的源級相連接;晶體管m7,晶體管m7的柵極與晶體管m7的漏極相連接并且與所述第三輸入端相連接,所述第三輸入端接低電平;
本發(fā)明中的電路啟動后,啟動部分的pa電位為高電位,使得啟動部分在帶隙基準(zhǔn)核心電路穩(wěn)定上電后,啟動部分的晶體管截止,避免了帶隙基準(zhǔn)核心電路在穩(wěn)定上電后啟動電路繼續(xù)消耗功耗,解決了現(xiàn)有技術(shù)耗費功耗的技術(shù)問題,達(dá)到了減少功耗耗費的技術(shù)效果。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解,構(gòu)成本申請的一部分,本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1是一種具有傳統(tǒng)啟動電路的帶隙基準(zhǔn)源原理圖;
圖2根據(jù)本發(fā)明的一種帶隙基準(zhǔn)核心電路在斷電時的示意圖;
圖3根據(jù)本發(fā)明的一種帶隙基準(zhǔn)核心電路在上電時的示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明進(jìn)一步說明,但本發(fā)明決非僅限于所介紹的實施例。
本實施例中的啟動電路所應(yīng)用的帶隙基準(zhǔn)核心電路可以是圖2和圖3的帶隙基準(zhǔn)核心電路。如圖2和圖3所示,開關(guān)sw1,開關(guān)sw1的第一端與第一輸入端相連接,開關(guān)sw1的第二端與晶體管m2的源級相連接;晶體管m1,晶體管m1的柵極與所述第四輸入端相連接,晶體管m1的源端與所述第一輸入端相連接,所述第一輸入端接高電平;晶體管m2,晶體管m2的柵極與晶體管m1的漏極相連接,晶體管m2的漏極與所述第二輸入端相連接;晶體管m3,晶體管m3的源級與晶體管m1的漏極相連接并且與晶體管m2的柵極相連接,晶體管m3的柵極與晶體管m3的漏極相連接并且與晶體管m4的源級相連接;晶體管m4,晶體管m4的柵極與晶體管m4的漏極相連接并且與晶體管m5的源級相連接;晶體管m5,晶體管m5的柵極與晶體管m5的漏極并且與晶體管m6的源級相連接;晶體管m6,晶體管m6的柵極與晶體管m6的漏極相連接并且與晶體管m7的源級相連接;晶體管m7,晶體管m7的柵極與晶體管m7的漏極相連接并且與所述第三輸入端相連接,所述第三輸入端接低電平。
以下進(jìn)一步說明圖2和圖3中的帶隙基準(zhǔn)核心電路的結(jié)構(gòu)。如圖所示,帶隙基準(zhǔn)核心電路包括:開關(guān)sw2,開關(guān)sw2一端連接高電平,另一端連接晶體管m8,m9,m10的柵極,并且連接運算放大器opa的輸出端,同時連接第四輸入端;晶體管m8,晶體管m8的源端與第一輸入端相連接,晶體管m8的柵極與第四輸入端相連接并且與晶體管m9,m10的柵極相連接,晶體管m8的漏極與第二輸入端相連接,并且與運算放大器opa的負(fù)極輸入端相連接,同時與三極管q1的射級相連接;晶體管m9,晶體管m9的源端與第一輸入端相連接,晶體管m9的柵極與第四輸入端相連接并且與晶體管m8,m10的柵極相連接,晶體管m9的漏極與運算放大器opa的正極輸入端相連接,同時與電阻r1的一端相連接;晶體管m10,晶體管m10的源端與第一輸入端相連接,晶體管m10的柵極與第四輸入端相連接并且與晶體管m8,m9的柵極相連接,晶體管m10的漏極與電阻r1的一端相連接;運算放大器opa,運算放大器opa的輸出端與開關(guān)sw2的一端相連接,并且與晶體管m8,m9,m10的柵極相連接,同時與第四輸入端相連接,運算放大器opa的負(fù)極輸入端與晶體管m8的漏極相連接,并且與第二輸入端相連接,同時與晶體管q1相連接,運算放大器opa的正極輸入端與晶體管m9的漏極相連接,并且與電阻r1相連接;三極管q1,三極管q1的射級與運算放大器opa的負(fù)極輸入端相連接,并且與晶體管m8的漏端相連接,三極管q1的基級與所述三極管q1的集電極極相連接,并且與所述第三輸入點相連接,所述第三輸入管連接低電平;所述電阻r1,電阻r1的一端與運算放大器opa的正極輸入端相連接,并且與所述晶體管m9的漏極相連接,所述電阻r1的另一端與所述三極管q2的射級相連接;三極管q2,三極管q2的射級與電阻r1的另一端相連接,三極管q2的基級與三極管q2的集電極極相連接,并且與第三輸入點相連接,第三輸入管連接低電平;電阻r2,電阻r2的一端與晶體管m10的漏極相連接,電阻r2的另一端與三極管q3的射級相連接;所述三極管q3,三極管q3的基級與三極管q3的集電極相連接,并且與第三輸入端相連接,第三輸入端接低電平;
下面將對啟動電路的工作原理進(jìn)行說明:
如圖2所示,當(dāng)電源斷電時,控制開關(guān)sw1斷開,控制開關(guān)sw2閉合,此時帶隙基準(zhǔn)核心電路中的晶體管m8,m9,m10以及啟動電路的晶體管m1的柵極處于高電平,晶體管m2的源級斷開,晶體管m1,m2,m8,m9,m10處于截止?fàn)顟B(tài),進(jìn)而帶隙基準(zhǔn)核心電路不工作,也就不消耗任何功耗。
如圖3所示,當(dāng)電源上電時,控制開關(guān)sw1閉合,控制開關(guān)sw2斷開,一開始pa點處于低電平,晶體管m2導(dǎo)通,向pb點注入電流,產(chǎn)生正反饋擾動。然后帶隙基準(zhǔn)電路處于正常工作狀態(tài),晶體管m1,m8,m9,m10導(dǎo)通,接著pa點電位被拉高,晶體管m2被關(guān)斷,不對帶隙基準(zhǔn)核心電路產(chǎn)生影響。晶體管m3,m4,m5,m6,m7是寬長比遠(yuǎn)小于一的二極管連接器件,其等效成阻抗無窮大的電阻,所以由晶體管m1,m3,m4,m5,m6,m7所在的支路不耗費功耗。整個啟動電路不會耗費功耗,也不會對帶隙基準(zhǔn)輸出電壓產(chǎn)生寄生影響,并且不會受電源電壓大范圍變化的限制,適用范圍廣。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到,以上實施例僅是用來驗證本發(fā)明,而并非作為對本發(fā)明的限定,只要是在本發(fā)明的范圍內(nèi),對以上實施例的變化、變形都將落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。