【技术实现步骤摘要】
一种高精度全CMOS曲率补偿基准电压源
[0001]本技术涉及集成电路
，具体涉及一种高精度全CMOS曲率补偿基准电压源。
技术介绍
[0002]基准电压源是模拟集成电路和数模混合集成电路中不可或缺的一个模块，广泛地应用在模数转换器(ADC)、数模转换器(DAC)、电源管理单元(Power Management Unit)、振荡器(Oscillator)、锁相环(PLL)等电路系统中，为模块提供不受工艺、电源电压和温度变化影响的直流参考电压。与传统带隙基准电压源比较，全CMOS基准电压源功耗更低。同时，不使用电阻和三极管也大大减小了面积，降低了成本。近年来国内对CMOS基准电压源的研究主要在于性能参数的提高，如：温漂、电源抑制、功耗等。
[0003]现有的CMOS基准源技术中，利用MOS管在亚阈值的电流
‑
电压特性与BJT类似，通过MOS管栅源电压相减，得到与温度正相关的电压；用工作在线性区的MOS管替代电阻，产生与绝对温度成正比的电流；通过电流镜镜像电流，流过两个NMOS堆叠的参考电压生成电路输出参考电压。这些基准源的温漂大多在几十甚至上百ppm范围。然而ADC、PLL等敏感的模拟模块对基准电压源的精度有较高要求，这就需要基准电压源具备低功耗的同时具有更低的温度系数及更高的电源抑制能力。
技术实现思路
[0004]本技术所要解决的是现有CMOS基准电压源存在温度系数高和电源抑制比低的问题，提供一种高精度全CMOS曲率补偿基准电压源。
[0005]为解决上述问题，本...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高精度全CMOS曲率补偿基准电压源，其特征是，包括启动电路，CTAT电流参考电路，PTAT电流参考电路，温度补偿电路，曲率补偿电路，以及基准电压输出电路；启动电路利用电容的充放电为CTAT电流参考电路和PTAT电流参考电路提供偏置电压，使得基准电压源摆脱简并偏置点，进入正常工作状态；CTAT电流参考电路产生一个与温度成反比的参考电流I
N
，为温度补偿电路和曲率补偿电路提供与温度负相关的偏置电流；PTAT电流参考电路产生一个与温度成正比的参考电流I
P
，为温度补偿电路和曲率补偿电路提供与温度正相关的偏置电流；温度补偿电路将CTAT电流参考电路所产生的参考电流I
N
和PTAT电流参考电路产生的参考电流I
P
以不同倍数作和，产生一个温度依赖性低的初始基准电流I
REF1
；曲率补偿电路将CTAT电流参考电路所产生的参考电流I
N
和PTAT电流参考电路产生的参考电流I
P
进行不同比例缩放，并根据基尔霍夫电流定律，通过两个相反温度系数电流的比较，得到一个凹型曲线的补偿电流I
V
；基准电压输出电路将温度补偿电路产生的初始基准电流I
REF1
与曲率补偿电路产生的补偿电流I
V
以一定的权重作和，得到温度依赖性更低的最终基准电流I
REF
，进而利用最终基准电流I
REF
驱动基准电压输出电路中的MOS管输出一个不受电源电压和温度变化影响的基准电压V
REF
。2.根据权利要求1所述的一种高精度全CMOS曲率补偿基准电压源，其特征是，启动电路由MOS管M
S1
‑
M
S5
和电容C1组成；MOS管M
S1
和MOS管M
S2
的源极接电源VDD；MOS管M
S1
的栅极，MOS管M
S3
的源极和电容C1的下极板接地GND；MOS管M
S2
和MOS管M
S3
的漏极与MOS管M
S4
和MOS管M
S5
的源极相连；MOS管M
S1
的漏极，MOS管M
S2
‑
M
S5
的栅极和电容C1的上极板相连；MOS管M
S4
的漏极形成启动电路的CTAT启动端N
S
，与CTAT电流参考电路的CTAT启动端N
S
连接；MOS管M
S5
的漏极形成启动电路的PTAT启动端P
S
，与PTAT电流参考电路的PTAT启动端P
S
连接。3.根据权利要求2所述的一种高精度全CMOS曲率补偿基准电压源，其特征是，MOS管M
S1
由5个倒比管串联而成。4.根据权利要求1所述的一种高精度全CMOS曲率补偿基准电压源，其特征是，CTAT电流参考电路由MOS管M
P1
‑
M
P6
和M1‑
M6组成；MOS管M
P1
、M
P3
和M
P5
的源极接电源VDD；MOS管M3、M5和M6的源极接地GND；MOS管M
P1
、M
P3
和M
P5
的栅极，MOS管M
P5
的漏极，以及MOS管M
P6
的源极相连后形成CTAT电流参考电路的第一反比电流端V
N1
，与温度补偿电路和曲率补偿电路的第一反比电流端V
N1
连接；MOS管M
P2
、M
P4
和M
P6
的栅极，以及MOS管M
P6
和M2的漏极相连后形成CTAT电流参考电路的第二反比电流端V
N2
，与温度补偿电路和曲率补偿电路的第二反比电流端V
N2
连接；MOS管M
P1
的漏极和MOS管M
P2
的源极相连；MOS管M
P3
的漏极和MOS管M
P4
的源极相连；MOS管M1和M2的栅极，以及MOS管M1和M
P4
的漏极相连后形成CTAT电流参考电路的CTAT启动端N
S
，与启动电路的CTAT启动端N
S
连接；MOS管M3和M4的栅极相连，并连接到MOS管M1的源极和MOS管M3的漏极；MOS管M2的源极和MOS管M4的漏极相连；MOS管M5和M6的栅极连接MOS管M
p2
和M6的漏极。5.根据权利要求1所述的一种高精度全CMOS曲率补偿基准电压源，其特征是，PTAT电流参考电路由MOS管M
P7
‑
M
P10
和M7‑
M
12
组成；
MOS管M
P7
和M
P9
的源极接电源VDD；MOS管M
11
和M
12
的源极接地GND；MOS管M
P7
和M
P9
的栅极、MOS管M
P7
的漏极、以及MOS管M
P8
的源极相连后形成PTAT电流参考电路的第一正比电流端V
P1
，与温度补偿电路和曲率补偿电路的第一正比电流端V
P1
连接；MOS管M
P8
和M
P10
的栅极与MOS管M
P8
和M
P7
的漏极相连后形成PTAT电流参考电路的第二正比电流端V
P2
，与温度补偿电路和曲率补偿电路的第二正比电流端V
P2
连接；MOS管M
P9
的漏极和MOS管...
【专利技术属性】
技术研发人员：段吉海，牛凯琦，李冀，韦保林，徐卫林，韦雪明，岳宏卫，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：新型
国别省市：
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