一种高精度基准电压启动电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高精度基准电压启动电路，包括启动电流ISTART，控制开关SW1，电流检测MST，参考电流IREF，滤波电路和比较器电路，启动电流ISTART一端与电流检测MST漏极相连接，另一端与控制开关SW1连接，控制开关SW1输出端连接VA节点。本实用新型专利技术的一种高精度基准电压启动电路对VA结点的电流采用电流源，控制注入的强度；另外通过滤波电路，对VN节点电压整形滤波，消除高频毛刺；通过CMP1，进一步消除噪声毛刺，从而消除振铃，解决了基准启动电路引入的误差和振铃问题，保证基准在

【技术实现步骤摘要】
一种高精度基准电压启动电路


[0001]本技术涉及模拟集成电路领域，尤其涉及一种高精度基准电压启动电路。

技术介绍

[0002]在模拟集成电路中，为了实现高精度的模数/数模转换，需要高精度的基准。在
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40℃到125℃温度范围内，实现基准温漂≤1mV，是高精度转换器的基本要求。在工业级，已经提出了一阶补偿和二阶补偿的方法实现温漂≤1mV，但在实现高精度基准的同时，基准的启动电路通常会引入误差，导致温漂超过1mV；另外基准的启动电路，通常还伴随振铃(Ring)现象，导致基准的启动过程不稳定。

技术实现思路

[0003]为解决上述振铃现象问题，本技术提出了一种高精度基准电压启动电路。
[0004]一种高精度基准电压启动电路，包括启动电流ISTART，控制开关SW1，电流检测MST，参考电流IREF，滤波电路和比较器电路，启动电流ISTART一端与电流检测MST漏极相连接，另一端与控制开关SW1连接，控制开关SW1输出端连接VA节点。
[0005]具体的，所述电流检测MST源极与滤波电路和参考电流IREF相连，连接处为VN节点，电流检测MST栅极连接输出。
[0006]具体的，所述比较器电路“+”输入端与滤波电路另一端相连，
“‑”
输入端与VR正极相连，输出端与控制开关SW1相连。
[0007]具体的，所述控制开关SW1可为传输门或单管。
[0008]具体的，所述电流检测MST为电流镜，可采用单管实现或Cascade结构镜像。
[0009]具体的，所述启动电流ISTART为恒流源。
[0010]具体的，所述滤波电路可采用电阻R
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电容C结构，电容C
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电阻R
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电容C结构，电感L
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电容C结构。
[0011]本技术的有益效果：本技术提出了一种高精度基准电压启动电路，包括启动电流ISTART，控制开关SW1，电流检测MST，参考电流IREF，滤波电路和比较器电路，启动电流ISTART一端与电流检测MST漏极相连接，另一端与控制开关SW1连接，控制开关SW1输出端连接VA节点。本技术的一种高精度基准电压启动电路对VA结点的电流采用电流源，控制注入的强度；另外通过滤波电路，对VN节点电压整形滤波，消除高频毛刺；通过CMP1，进一步消除噪声毛刺，从而消除振铃，解决了基准启动电路引入的误差和振铃问题，保证基准在
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40℃到125℃温度范围内，实现基准温漂≤1mV；并保证基准在启动过程中无振铃问题。
附图说明
[0012]图1为现有技术高精度基准电压结构示意图；
[0013]图2为现有技术高精度基准电压结构示意图；
[0014]图3为现有技术高精度基准电压的温度曲线图；
[0015]图4为现有技术高精度基准电压启动电路原理图；
[0016]图5为本技术高精度基准电压启动电路的原理图；
[0017]图6为本技术高精度基准电压启动电路的一个实现图；
[0018]图7为现有迟滞比较器的传输特性原理图。
具体实施方式
[0019]为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本技术的具体实施方式。
[0020]本技术提出了一种高精度基准电压启动电路，包括启动电流ISTART，控制开关SW1，电流检测MST，参考电流IREF，滤波电路和比较器电路，启动电流ISTART一端与电流检测MST漏极相连接，另一端与控制开关SW1连接，控制开关SW1输出端连接VA节点；所述电流检测MST源极与滤波电路和参考电流IREF相连，连接处为VN节点，电流检测MST栅极连接输出。具体的，比较器电路“+”输入端与滤波电路另一端相连，
“‑”
输入端与VR正极相连，输出端与控制开关SW1相连；控制开关SW1可为传输门或单管；电流检测MST为电流镜，可采用单管实现或Cascade结构镜像；启动电流ISTART为恒流源；滤波电路可采用电阻R
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电容C结构，电容C
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电阻R
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电容C结构，电感L
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电容C结构。
[0021]如图1所示，现有技术中高精度基准电压结构，通过正温系数电流(PTAT)和负温系数电流(NTAT)相加，得到零温电流；让零温电流流过电阻，产生零温系数电压。
[0022]零温电流的产生：
[0023]其中，为负温系数电流，为正温系数电流。
[0024]基准电压的产生通过：
[0025][0026]通过设置K的大小(镜像比例)，可以设定镜像电流大小；通过设置R3的大小，可以设置基准电压的绝对值；通过设置R2和R1的比例，可以得到零温电流。通过VREF的表达式可知道，VREF为一阶补偿时，很难满足温漂≤1mV的要求。
[0027]参考图2的高精度基准电压结构，引入了R4和R5，Q3和M3，让Q3偏置在零温电流状态，产生二阶补偿电压，与VA和VB结点的电压做差，产生二阶补偿电流。
[0028]通过对VBE的详尽分析，可知：
[0029]V
BG
为带隙电压，V
BE0
为温度为T0的BE结电压，η为与工艺相关的常数，通常为4，α与BJT偏置电流相关的常量。
[0030]当偏置电流为PTAT时，接近1；
[0031]当偏置电流为零温电流时，接近0；
[0032]因为Q1和Q2偏置为PTAT电流，因此：
[0033][0034]Q3的偏置为零温电流，因此：
[0035]二阶补偿电压为：二阶补偿电压跨接电阻R4和R5上，产生二阶补偿电流：因此，经过一阶和二阶补偿的基准电压为：通过二阶补偿后，基准的电压可实现温漂≤1mV。
[0036]图3为高精度基准电压，经过一阶补偿和二阶补偿后的温度曲线，在
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40℃到125℃，电压变化≤0.4mV，可以满足高精度模数转换器和数模转换器的需求。
[0037]图4为现有技术高精度基准电压启动电路原理图。假定基准的核心电路Q1和Q2均没有启动，也没有电流，那么MS1的栅极(Gate)，将通过电阻RS拉到地电位，从而对VA节点注入电流。当VA电压超过VBE后，核心电路就启动，并通过镜像电流镜Q1
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QS1
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MS2
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MS3，把MS1的栅极拉到电源，从而停止对VA节点注入电流，完成对基准电压电路启动过程。
[0038]但启动过程完成后，Q1的集电极电流不仅向Q1提供基极电流，还向QS1提供基极电流，导致核心电路BJT的集电极电流不对称，从而导致基准电压的误差。
[0039]除此之外，现有启动电路，是通过MS1直接通过电源对VA节点注入电流，在启动过程中，因为没有限流，所以启动电流会较大，并导致振铃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高精度基准电压启动电路，其特征在于，包括启动电流ISTART，控制开关SW1，电流检测MST，参考电流IREF，滤波电路和比较器电路，启动电流ISTART一端与电流检测MST漏极相连接，另一端与控制开关SW1连接，控制开关SW1输出端连接VA节点。2.根据权利要求1所述的一种高精度基准电压启动电路，其特征在于，所述电流检测MST源极与滤波电路和参考电流IREF相连，连接处为VN节点，电流检测MST栅极连接输出。3.根据权利要求1所述的一种高精度基准电压启动电路，其特征在于，所述比较器电路“+”输入端与滤波电路另一端相连，
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输入端与VR正极相连，输出端与控制开关SW1...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹小强，
申请(专利权)人：成都博思微科技有限公司，
类型：新型
国别省市：