本發(fā)明屬于模擬電路,涉及基準(zhǔn)電壓電路,具體涉及一種新型帶隙基準(zhǔn)電壓源。
背景技術(shù):
1、基準(zhǔn)電壓源是向電路或者芯片提供基準(zhǔn)電壓和基準(zhǔn)電流的模塊,在集成電路中基本所有芯片都會(huì)用到基準(zhǔn)源電路,廣泛應(yīng)用于振蕩器,放大器,鎖相環(huán)等模塊中,是集成電路的一個(gè)關(guān)鍵單元,基準(zhǔn)電壓源的精度對(duì)電路的性能至關(guān)重要。
2、以往傳統(tǒng)的電壓源一般是帶隙基準(zhǔn)電壓源,采用雙極型也就是三極管實(shí)現(xiàn),輸出電壓恒定在1.25v左右;工作原理是通過(guò)負(fù)溫度系數(shù)的vbe和正溫度系數(shù)的δvbe相互抵消,從而得到一個(gè)零溫度系數(shù)電壓。但是此種結(jié)構(gòu)的帶隙間隙電壓源在coms工藝中中會(huì)存在如下問(wèn)題:
3、如圖2所示給出一個(gè)典型的傳統(tǒng)帶隙基準(zhǔn)電壓源電路,傳統(tǒng)的帶隙基準(zhǔn)源中往往會(huì)需要運(yùn)算放大器amp來(lái)鉗位三極管所處的兩條支路的電壓,從而產(chǎn)生正溫度系數(shù)的δvbe電壓,但是引入運(yùn)算放大器會(huì)使電路結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜,使電路在小范圍內(nèi)同時(shí)有正反饋和負(fù)反饋兩條環(huán)路,電路穩(wěn)定性會(huì)存在風(fēng)險(xiǎn),且運(yùn)放的失調(diào)電壓直流增益對(duì)電路性能影響較大,精度不高;
4、由于三極管的物理參數(shù),輸出基準(zhǔn)電壓基本在1.25v左右,如果系統(tǒng)電源電壓小于1.25v則圖2所示的電路結(jié)構(gòu)無(wú)法使用,如果系統(tǒng)需要1.25v以下的基準(zhǔn)電壓,該電路結(jié)構(gòu)也無(wú)法使用,應(yīng)用受到局限。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷,本發(fā)明公開(kāi)了一種新型帶隙基準(zhǔn)電壓源。
2、本發(fā)明所述新型帶隙基準(zhǔn)電壓源,包括第一pnp管和第二pnp管,兩個(gè)pnp管的基極和集電極均接地,發(fā)射極連接負(fù)反饋電路;
3、所述負(fù)反饋電路包括源極連接電源的第一p管和第二p管,第一p管和第二p管的柵極相接并連接第二p管的漏極,第一p管和第二p管的漏極分別連接第三p管和第四p管的源極,第三p管和第四p管的柵極相接并連接第四p管的漏極,第三p管和第四p管的漏極分別連接第一n管和第二n管的漏極,第一n管和第二n管的柵極相接并連接第一n管的漏極,第一n管和第二n管的源極分別連接第三n管和第四n管的漏極,第三n管和第四n管的柵極相接并連接第三n管的漏極,第三n管的源極連接第一pnp管的發(fā)射極,第四n管的源極第二電阻和第三電阻,第二電阻和第三電阻另一端分別連接第二pnp管的發(fā)射極和地;
4、其中第一p管和第二p管的寬長(zhǎng)比相等;第一pnp管和第二pnp管的發(fā)射極面積不等;
5、所述負(fù)反饋電路還連接有啟動(dòng)電路和電壓電流輸出電路,所述啟動(dòng)電路用于為三極管提供啟動(dòng)電流;
6、所述電壓電流輸出電路包括第八p管和第九p管,所述第八p管和第九p管的源極連接電源,柵極均連接第一p管的柵極,第八p管的漏極通過(guò)第五電阻接地,第九p管的漏極輸出電流。
7、優(yōu)選的,所述啟動(dòng)電路包括源極接電源的第七p管,所述第七p管的漏極連接第一電阻,第一電阻的另一端連接第六p管的源極,所述第六p管的漏極和柵極接地,第七p管的柵極連接第一p管的柵極,第七p管的漏極還連接有第五p管的柵極,所述第五p管的源極和漏極分別連接電源和第一n管的漏極。
8、優(yōu)選的,所述第六p管的柵極通過(guò)電阻接地。
9、優(yōu)選的,所述第六p管為長(zhǎng)大于寬的倒比管。
10、優(yōu)選的,所述第九p管的漏極還連接有電流復(fù)制電路,所述電流復(fù)制電路包括第五n管和第六n管,其中第五n管和第六n管柵極相接并連接第五n管的漏極,第五n管的漏極還連接第九p管的漏極;第五n管和第六n管的源極分別連接第七n管和第八n管的漏極,第七n管和第八n管的柵極相接并連接第七n管的漏極,第七n管和第八n管的源極均接地,第六n管的漏極還連接有第十p管的柵極和漏極,第十p管的源極連接電源,柵極還連接第十一p管,第十一p管的源極連接電源。
11、優(yōu)選的,所述第二電阻、第三電阻和第五電阻均為多晶電阻。
12、本發(fā)明所述新型帶隙基準(zhǔn)電壓源,相對(duì)現(xiàn)有技術(shù),具備如下優(yōu)點(diǎn):
13、1.電路中無(wú)需鉗位用運(yùn)算放大器,直接用四個(gè)mos管代替運(yùn)放實(shí)現(xiàn)鉗位電壓作用,并且在輸出端不需要三極管,可以在前端得到不受溫度影響的電流,將電流鏡像到輸出端,可以得到不受溫度影響的基準(zhǔn)電壓。
14、2.由于沒(méi)有運(yùn)算放大器,電路更加簡(jiǎn)單,不存在運(yùn)算放大器帶來(lái)的穩(wěn)定性問(wèn)題,由于運(yùn)算放大器固有的失調(diào)電壓和有限增益造成的理論誤差也被消除,精度較高。
15、3.由于輸出級(jí)無(wú)三極管,輸出值不是傳統(tǒng)的1.25v,不需要電源電壓一定要大于1.25v,而且可以通過(guò)調(diào)整電阻值和輸入電流值調(diào)節(jié)基準(zhǔn)電壓的電壓值,適用范圍更廣,使用條件更靈活。
1.一種新型帶隙基準(zhǔn)電壓源,其特征在于,包括第一pnp管和第二pnp管,兩個(gè)pnp管的基極和集電極均接地,發(fā)射極連接負(fù)反饋電路;
2.如權(quán)利要求1所述的新型帶隙基準(zhǔn)電壓源,其特征在于,所述啟動(dòng)電路包括源極接電源的第七p管,所述第七p管的漏極連接第一電阻,第一電阻的另一端連接第六p管的源極,所述第六p管的漏極和柵極接地,第七p管的柵極連接第一p管的柵極,第七p管的漏極還連接有第五p管的柵極,所述第五p管的源極和漏極分別連接電源和第一n管的漏極。
3.如權(quán)利要求2所述的新型帶隙基準(zhǔn)電壓源,其特征在于,所述第六p管的柵極通過(guò)電阻接地。
4.如權(quán)利要求2所述的新型帶隙基準(zhǔn)電壓源,其特征在于,所述第六p管為長(zhǎng)大于寬的倒比管。
5.如權(quán)利要求1所述的新型帶隙基準(zhǔn)電壓源,其特征在于,所述第九p管的漏極還連接有電流復(fù)制電路,所述電流復(fù)制電路包括第五n管和第六n管,其中第五n管和第六n管柵極相接并連接第五n管的漏極,第五n管的漏極還連接第九p管的漏極;第五n管和第六n管的源極分別連接第七n管和第八n管的漏極,第七n管和第八n管的柵極相接并連接第七n管的漏極,第七n管和第八n管的源極均接地,第六n管的漏極還連接有第十p管的柵極和漏極,第十p管的源極連接電源,柵極還連接第十一p管,第十一p管的源極連接電源。
6.如權(quán)利要求1所述的新型帶隙基準(zhǔn)電壓源,其特征在于,所述第二電阻、第三電阻和第五電阻均為多晶電阻。