一种稳压系统中的基准电路结构技术方案

本发明专利技术公开了一种稳压系统中的基准电路结构，包括：一启动电路，用于驱动所述基准电路，启动更稳定，系统更稳定；一运算放大电路，采用自偏置差分结构，最大程度减小因电流变化对电路产生的影响；一核心基准电路，产生核心的基准电流和基准电压，产生基准电压的精度非常高，由于整个电路中没有采用电阻，也没有采用三极管，全部都是MOS晶体管，所以总体电路的面积非常小，该电路的温度系数还是可以根据测试情况进行调节。

A reference circuit structure in a voltage stabilizing system

The invention discloses a voltage reference circuit structure, the system comprises a start circuit for driving the reference circuit, start a more stable, more stable system; an operational amplifier circuit, the self bias differential structure, minimize the effects due to current changes on the circuit to produce a core reference circuit; the reference current and the reference voltage generating core, the reference voltage accuracy is very high, the resistance without the use of the whole circuit, without using a transistor, all MOS transistor circuit, so the overall area is very small, the temperature coefficient of the circuit and can be adjusted according to the test.

【技术实现步骤摘要】
一种稳压系统中的基准电路结构
本专利技术涉及基准电压电路领域，尤其涉及一种稳压系统中的基准电路结构。
技术介绍
在物联网和大多数无线通讯的应用中，相关接收电路或者发射电路等都是需要低功耗和小面积的，这些系统中都需要用到稳压系统，因此低功耗和小面积对基准电路来说是非常关键和非常必要的。稳压系统作为模拟电路的重要部分，而基准电路又是稳压系统的重要组成部分，一般需要在一个较宽的温度范围内正常工作，因此不仅要求功耗低，还需要性能稳定，有较好的温度特性，最好所占面积也要小。传统的方式可以采用带隙基准电路进行设计，但是其功耗相对较大，而且需要用到电阻和三极管，导致芯片面积较大。
技术实现思路
为克服上述现有技术存在的问题，本专利技术的主要目的在于提供一种稳压系统中的基准电路结构，有点是面积小、功耗低，而且温度系数可调。为达上述及其它目的，本专利技术提供一种基准电路结构，其至少包括：一启动电路，用于驱动所述基准电路，启动更稳定，系统更稳定；一运算放大电路，采用自偏置差分结构，最大程度减小因电流变化对电路产生的影响；一核心基准电路，产生核心的基准电流和基准电压，产生基准电压的精度非常高，由于整个电路中没有采用电阻，也没有采用三极管，全部都是MOS晶体管，所以总体电路的面积非常小，该电路的温度系数还是可以根据测试情况进行调节。本专利技术的结构在于，所述启动电路由第十NMOS管NM10、第十一NMOS管NM11和第一电容C1构成；电容C1的一端与电源电压相连接；电容C1的另一端与NM10管的漏极和NM11管的栅极相连接；NM10管的源极和NM11管的源极接地；所述运算放大电路由第一PMOS管PM1、第二PMOS管PM2、第三PMOS管PM3、第七PMOS管PM7、第一NMOS管NM1、第二NMOS管NM2、第三NMOS管NM3和第四NMOS管NM4构成；PM1管的源极、PM2的源极、PM3管的源极、PM7管的源极和PM7管的漏极都与电源电压VDD相连接；PM7管的栅极与NM11管的漏极、PM2管的漏极、PM3管的栅极和NM2管的漏极相连接，其节点标注为VC；PM1管的栅极与PM1管的漏极、NM1管的漏极和PM2管的栅极相连接；PM3管的漏极与NM4管的漏极、NM4管的栅极、NM3管的栅极相连接；NM1管的源极与NM2管的源极和NM3管的漏极相连接；NM3管的源极和NM4管的源极接地；所述核心基准电路由第四PMOS管PM4、第五PMOS管PM5、第六PMOS管PM6、第五NMOS管NM5、第六NMOS管NM6、第七NMOS管NM7、第八NMOS管NM8、第九NMOS管NM9、第十二NMOS管NM12、第十三NMOS管NM13、第十四NMOS管NM14和第十五NMOS管NM15构成；PM4管的源极、PM5管的源极和PM6管的源极都与电源电压VDD相连接；PM4管的栅极、PM5管的栅极和PM6管的栅极都与PM3管的栅极相连接；PM4管的漏极与NM2管的栅极、NM5管的漏极和NM5管的栅极相连接，其节点标注为VA；PM5管的漏极与NM1管的栅极、NM7管的漏极、NM7管的栅极、NM8管的漏极、NM8管的栅极、NM12管的漏极、NM12管的栅极、NM14管的漏极和NM14管的栅极相连接，其节点标注为VB；NM7管的源极与NM6管的栅极和NM6管的漏极相连接；NM12管的源极与NM13管的漏极相连接；NM14管的源极与NM15管的漏极相连接；NM13管的栅极接输入控制信号一；NM15管的栅极接输入控制信号二；PM6管的漏极与NM9管的栅极和NM9管的漏极相连接，其节点作为基准电压VREF的输出端，NM10管的栅极连接该节点；NM5管的源极、NM6管的源极、NM8管的源极、NM13管的源极、NM15管的源极和NM9管的源极接地。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术基准电路结构图。具体实施方式结合图1所示，在下面的实施例中，所述稳压系统中的基准电路结构，其至少包括：一启动电路，通过单个NMOS管驱动所述基准电路；一运算放大电路，采用自偏置差分结构，最大程度减小因电流变化对电路产生的影响；一核心基准电路，产生的基准电流和基准电压的精度非常高，而且温度系数可以根据实际测试情况进行调节，由于整个电路中没有采用电阻，也没有采用三极管，所以总体电路的面积也非常小。对于稳压系统而言，低功耗的基准电路是十分具有优势的。所述的启动电路由电容C1、NMOS管NM10和NM11构成，当电源VDD上电时，电容C1两端电压不会突然变化，因此NM11管的栅极会耦合成高电压，那么NM11管就导通将VC点拉低，从而有电流流过PM3管，运放以及基准电路开始工作，当整个电路稳定工作且VREF输出一个正常值时，NM10管的栅极变成高电压，NM10管导通，将NM11管的栅极拉成低电平，从而关闭启动电路，整个启动电路也就完成了启动工作。所述运算放大电路由第一PMOS管PM1、第二PMOS管PM2、第三PMOS管PM3、第七PMOS管PM73、第一NMOS管NM1、第二NMOS管NM2、第三NMOS管NM3和第四NMOS管NM4构成；运放采用一级差分结构，通过电流镜结构的晶体管NM3管和NM4管作为负载并驱动输出电流使得电流I1和I2到平衡，其电流镜结构的负载进一步提高电压增益，减小电源变化依赖性。PM7栅极接VC点，源极和漏极接VDD，PM7管相当于电容，作为补偿电容用，进一步增加整个系统的稳定性性能。所述核心基准电路由第四PMOS管PM4、第五PMOS管PM5、第六PMOS管PM6、第五NMOS管NM5、第六NMOS管NM6、第七NMOS管NM7、第八NMOS管NM8、第九NMOS管NM9、第十二NMOS管NM12、第十三NMOS管NM13、第十四NMOS管NM14和第十五NMOS管NM15构成，其中CT1和CT2是输入控制信号，可以根据需要在系统层面设置成高电平或者低电平；所述运算放大电路使得节点VA电压等于节点VB，因此，晶体管NM5上的电压呈现负温度特性，晶体管NM6上的电压呈现正温度特性，晶体管NM7、NM8、NM9、NM12和NM14相当于无源电阻，通过调节NM7管、NM8管、NM9的几何尺寸和NM5管、NM6管的面积可实现温度补偿，在芯片实际制造过程中，管子尺寸和特性可能会出现一些偏差，导致温度系数不平衡，比如还是随着温度的升高而升高，如果出现这种情况，可以调节本专利技术中CT1和CT2的输入电平值来达到更好的温度系数。比如在设计电路时，两个输入信号CT1和CT2，一个为高电平另外一个为低电平，此时温度系数温度是平衡的，当测试发现VREF电压随着温度升高而增加，那么就可以将CT1和CT2都设置为低电平，当测试发现VREF电压随着温度升高而减小时，那么就可以将CT1和CT2都设置为高电平，用这种方式来对温度系数进行微调。NM13和NM15的管子尺寸一致，这样上调和下调的幅度都是一样的，CT1和CT2的默认值，一个是高电平，一个是低电平，不管CT1是高电平还是CT2是高电平，结果都是一样的。本专利技术提出了一种稳压系统中的基准电路结构，具有无阻抗、低功耗等优点，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稳压系统中的基准电路结构，包括：一启动电路，用于驱动所述基准电路，启动更稳定，系统更稳定；一运算放大电路，采用差分结构，电路简单可靠，最大程度减小因电流变化对电路产生的影响；一核心基准电路，产生精准的基准电流和基准电压，而且可以根据芯片实际情况对温度系数进行调节，最输出基准拥有最小的温度系数，由于整个电路中没有采用电阻，也没有采用三极管，全部都是MOS晶体管，所以总体电路的面积非常小。

【技术特征摘要】
1.一种稳压系统中的基准电路结构，包括：一启动电路，用于驱动所述基准电路，启动更稳定，系统更稳定；一运算放大电路，采用差分结构，电路简单可靠，最大程度减小因电流变化对电路产生的影响；一核心基准电路，产生精准的基准电流和基准电压，而且可以根据芯片实际情况对温度系数进行调节，最输出基准拥有最小的温度系数，由于整个电路中没有采用电阻，也没有采用三极管，全部都是MOS晶体管，所以总体电路的面积非常小。2.如权利要求1所述的低功耗无电阻基准电路，其特征在于：所述启动电路由第十NMOS管NM10、第十一NMOS管NM11和第一电容C1构成；电容C1的一端与电源电压相连接；电容C1的另一端与NM10管的漏极和NM11管的栅极相连接；NM10管的源极和NM11管的源极接地。3.如权利要求1所述的低功耗COMS基准电路，其特征在于：所述运算放大电路由第一PMOS管PM1、第二PMOS管PM2、第三PMOS管PM3、第七PMOS管PM7、第一NMOS管NM1、第二NMOS管NM2、第三NMOS管NM3和第四NMOS管NM4构成；PM1管的源极、PM2的源极、PM3管的源极、PM7管的源极和PM7管的漏极都与电源电压VDD相连接；PM7管的栅极与NM11管的漏极、PM2管的漏极、PM3管的栅极和NM2管的漏极相连接，其节点标注为VC；PM1管的栅极与PM1管的漏极、NM1管的漏极和PM2管的栅极相连接；PM3管的漏极与NM4管的漏极、NM4管的栅极、NM3管的栅极相连接；NM1管的源极与NM2管...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈怿皓，
申请(专利权)人：丹阳恒芯电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32