低功耗高精度基准源制造技术

本实用新型专利技术涉及一种低功耗高精度基准源，包括了电源电压检测电路、由半导体器件构成的调整电路和基准电路。其中，电源电压检测电路根据电源电压输出控制信号，调整电路控制信号调整半导体器件的状态，以调整工作电压。最后由基准电路根据工作电压输出基准输出电压，以满足基准电压源的基准输出需求。基于此，通过半导体器件的构成，替换原有基准源中大电阻的配置，便于降低基准源的体积，以及后续供电设备例如芯片的体积面积等。备例如芯片的体积面积等。备例如芯片的体积面积等。

【技术实现步骤摘要】
低功耗高精度基准源


[0001]本技术涉及电源
，特别是涉及一种低功耗高精度基准源。

技术介绍

[0002]基准源，一般指基准电压源，是指在模拟集成电路中用来作为其他电路基准的高精度、低温度系数的基准源，是当代模拟集成电路极为重要的组成部分。作为模拟集成电路的关键电路单元，基准源被广泛应用于振荡器、PLL、AD/DA转换器等电路中。而在低功耗应用领域，低功耗的基准源是模拟电路必不可少的基本部件，其性能直接影响着电路的功耗、电源抑制比、开环增益以及温度等特性。
[0003]其中，带隙基准电压源(bandgap)是常见的基准源之一。图1为传统带隙基准电压源电路图，如图1所示，传统的带隙基准电压源由三极管、运放和电阻等组成。然而，传统的带隙基准电压源满足低功耗需求时，其电阻需要选用几兆欧姆以上的电阻，而这类电阻会占用大量的面积，不利于基准源以及后续供电设备的面积体积控制。
[0004]由此可见，传统的基准源在适配低功耗领域时还存在以上不足。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对传统的基准源在适配低功耗领域时还存在的不足，提供一种低功耗高精度基准源。
[0006]一种低功耗高精度基准源，包括：
[0007]电源电压检测电路，用于检测电源电压，并根据电源电压输出控制信号；
[0008]由半导体器件构成的调整电路，用于根据电源电压输出工作电压，并根据控制信号调整半导体器件的状态，以调整工作电压；
[0009]由半导体器件构成的基准电路，用于根据工作电压输出基准输出电压。
[0010]上述的低功耗高精度基准源，包括了电源电压检测电路、由半导体器件构成的调整电路和基准电路。其中，电源电压检测电路根据电源电压输出控制信号，调整电路控制信号调整半导体器件的状态，以调整工作电压。最后由基准电路根据工作电压输出基准输出电压，以满足基准电压源的基准输出需求。基于此，通过半导体器件的构成，替换原有基准源中大电阻的配置，便于降低基准源的体积，以及后续供电设备例如芯片的体积面积等。
[0011]在其中一个实施例中，还包括：
[0012]Trim电路，用于修正基准输出电压。
[0013]在其中一个实施例中，电源电压检测电路用于在电源电压高于预设电压阈值时，输出逻辑高电平信号作为控制信号，否则输出逻辑低电平信号作为控制信号。
[0014]在其中一个实施例中，电源电压检测电路包括：
[0015]漏极与源极依次连接的多个PMOS管，源极一侧用于接入电源电压，各PMOS管的栅极均用于接地；
[0016]漏极与源极依次连接的多个NMOS管，源极一侧用于接地，各NMOS管的栅极均用于
接入电源电压；
[0017]开关NMOS管，源极用于接地，漏极与栅极相连接，漏极还连接多个PMOS管的漏极一侧；
[0018]开关PMOS管，源极用于接入电源电压，栅极连接开关NMOS管的漏极，漏极还连接多个NMOS管的漏极一侧；
[0019]运算放大器，输入端连接开关PMOS管的漏极，输出端用于输出控制信号。
[0020]在其中一个实施例中，调整电路用于在控制信号为逻辑高电平时，将工作电压调整为第一电压，在控制信号为逻辑低电平时，将工作电压调整为第二电压；其中，第二电压大于第一电压。
[0021]在其中一个实施例中，调整电路包括：
[0022]第一PMOS管，源极用于接入电源电压，栅极连接漏极；
[0023]第二PMOS管，源极连接第一PMOS管的漏极，漏极连接栅极，漏极还用于输出工作电压；
[0024]第三PMOS管，栅极用于接入控制信号，源极连接第一PMOS管的源极，漏极连接第一PMOS管的漏极。
[0025]在其中一个实施例中，基准电路包括：
[0026]由半导体器件构成的电流镜电路，用于产生镜像电流，并根据镜像电流输出基准输出电压；
[0027]启动电路，用于启动电流镜电路。
[0028]在其中一个实施例中，电流镜电路包括构成电流镜的一组PMOS管和一组NMOS管；
[0029]其中，一组PMOS管用于镜像一组NMOS管中一被启动的特定NMOS管的电流；一组PMOS管栅极电压、源极电压与特定NMOS管构成闭环。
[0030]在其中一个实施例中，特定NMOS管工作在强反型的三极管区；
[0031]电流镜电路中除特定NMOS管外的各MOS管均工作在亚阈值区。
[0032]在其中一个实施例中，启动电路包括：
[0033]漏极与源极依次连接的多个PMOS管，源极一侧用于接入工作电压，各PMOS管的栅极均连接特定NMOS管的栅极；
[0034]第一启动NMOS管，栅极连接特定NMOS管的栅极，漏极连接漏极与源极依次连接的多个PMOS管的源极一侧，源极用于接地；
[0035]第二启动NMOS管，栅极连接第一启动NMOS管的漏极，漏极连接电流镜电路，源极用于接地。
附图说明
[0036]图1为传统带隙基准电压源电路图；
[0037]图2为一实施方式的低功耗高精度基准源模块结构图；
[0038]图3为一实施方式的电源电压检测电路图；
[0039]图4为一实施方式的调整电路图；
[0040]图5为另一实施方式的低功耗高精度基准源模块结构图；
[0041]图6为一实施方式的基准电路图。
具体实施方式
[0042]为了更好地理解本技术的目的、技术方案以及技术效果，以下结合附图和实施例对本技术进行进一步的讲解说明。同时声明，以下所描述的实施例仅用于解释本技术，并不用于限定本技术。
[0043]本技术实施例提供了一种低功耗高精度基准源。
[0044]图2为一实施方式的低功耗高精度基准源模块结构图，如图2所示，一实施方式的低功耗高精度基准源包括电源电压VCC检测电路100、调整电路101和基准电路102：
[0045]电源电压VCC检测电路100，用于检测电源电压VCC，并根据电源电压VCC输出控制信号Vctrl；
[0046]由半导体器件构成的调整电路101，用于根据电源电压VCC输出工作电压VDD，并根据控制信号Vctrl调整半导体器件的状态，以调整工作电压VDD；
[0047]由半导体器件构成的基准电路102，用于根据工作电压VDD输出基准输出电压Vref。
[0048]如图2所示，电源电压VCC用于为调整电路101的工作电压VDD提供基础。在基准源中，电源电压VCC在较宽范围内变化，包括从2V
‑
5.5V。因此，电源电压VCC的变化会影响工作电压VDD的稳定，进而影响基准输出电压Vref的稳定，导致基准源难以满足高精度的工作电压VDD需求。
[0049]基于此，通过电源电压VCC检测电路100检测电源电压VCC，在根据电源电压VCC的不同输出不同的控制信号Vctr本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低功耗高精度基准源，其特征在于，包括：电源电压检测电路，用于检测电源电压，并根据所述电源电压输出控制信号；由半导体器件构成的调整电路，用于根据所述电源电压输出工作电压，并根据所述控制信号调整所述半导体器件的状态，以调整所述工作电压；由半导体器件构成的基准电路，用于根据所述工作电压输出基准输出电压。2.根据权利要求1所述的低功耗高精度基准源，其特征在于，还包括：Trim电路，用于修正所述基准输出电压。3.根据权利要求1所述的低功耗高精度基准源，其特征在于，所述电源电压检测电路用于在所述电源电压高于预设电压阈值时，输出逻辑高电平信号作为所述控制信号，否则输出逻辑低电平信号作为所述控制信号。4.根据权利要求3所述的低功耗高精度基准源，其特征在于，所述电源电压检测电路包括：漏极与源极依次连接的多个PMOS管，源极一侧用于接入所述电源电压，各所述PMOS管的栅极均用于接地；漏极与源极依次连接的多个NMOS管，源极一侧用于接地，各所述NMOS管的栅极均用于接入所述电源电压；开关NMOS管，源极用于接地，漏极与栅极相连接，漏极还连接所述多个PMOS管的漏极一侧；开关PMOS管，源极用于接入所述电源电压，栅极连接所述开关NMOS管的漏极，漏极还连接所述多个NMOS管的漏极一侧；运算放大器，输入端连接所述开关PMOS管的漏极，输出端用于输出所述控制信号。5.根据权利要求1或3所述的低功耗高精度基准源，其特征在于，所述调整电路用于在所述控制信号为逻辑高电平时，将所述工作电压调整为第一电压，在所述控制信号为逻辑低电平时，将所述工作电压调整为第二电压；其中，所述第二电压大于所述第一电压。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈冠旭，饶科，韩智毅，
申请(专利权)人：广东华芯微特集成电路有限公司，
类型：新型
国别省市：