一种应用于智能移动设备电源系统的小体积带隙基准电压源集成电路技术方案

本发明专利技术提出了一种应用于智能移动设备电源系统的小体积带隙基准电压源集成电路，可输出不受环境温度变化的基准电压。本发明专利技术包括PTAT电压产生电路和VREF电压产生电路。PTAT电压产生电路中不包含双极结型晶体管，VREF电压产生电路中仅包含1个双极结型晶体管。PTAT电压产生电路1和VREF电压产生电路2在保证电路优良性能的同时，又具有较简单的电路结构，使得本发明专利技术的电路系统具有较小的体积和较低的功耗。PTAT电压产生电路中的频率补偿电路与正比例温度系数电压电路连接，并通过端口VM1和端口VM2，与VREF电压产生电路连接。频率补偿电路对电路系统进行频率补偿，使电路系统在较宽频率范围内能够稳定工作。VREF电压产生电路中的耦合电路与基准电压电路连接，耦合电路有效消除了电源电压波动对基准电压电路的影响，使电路系统具有较高的精准度。电路系统具有较高的精准度。电路系统具有较高的精准度。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于智能移动设备电源系统的小体积带隙基准电压源集成电路


[0001]本专利技术涉及集成电路
，具体而言，涉及一种应用于智能移动设备电源系统的小体积带隙基准电压源集成电路。

技术介绍

[0002]智能移动设备的电源系统通常应具备稳电压、长续航、小体积、低功耗等特征，以满足智能移动设备的应用环境需求。带隙基准电压源集成电路是智能移动设备的电源系统的常见组成模块，可为电源系统提供稳定的基准电压，进而保证电源系统输出电压的稳定。带隙基准电压源集成电路对生产工艺偏差、电源电压波动以及环境温度变化具有较强的鲁棒性，是一种输出性能优良的基准源集成电路。但是，传统带隙基准电压源集成电路中通常包含多个双极结型晶体管，使得带隙基准电压源集成电路具有较大的体积，并且需要较高的电源电压维持电路正常工作，增大了系统的功耗，不符合智能移动设备电源系统的小体积、低功耗的应用需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术解决的问题是提出了一种应用于智能移动设备电源系统的小体积带隙基准电压源集成电路，电路结构中仅包含一个双极结型晶体管，并具有频率补偿设计和抗干扰设计，使电路系统在具有优良性能的同时，又具有较小的体积和较低的功耗。
[0004]为解决上述问题，本专利技术提供一种应用于智能移动设备电源系统的小体积带隙基准电压源集成电路包括PTAT电压产生电路和VREF电压产生电路。
[0005]PTAT电压产生电路主要用于产生正比例温度系数电压和偏置电压，并输出到VREF电压产生电路中。VREF电压产生电路可产生反比例温度系数电压，并将其与正比例温度系数电压进行叠加，进而产生不受环境温度变化影响的基准电压。
[0006]PTAT电压产生电路包含有频率补偿设计，使电路系统能够在较宽频带范围内稳定工作。VREF电压产生电路包含有抗干扰设计，有效消除了电源电压波动对输出基准电压的影响，使电路系统具有较高的精准度。
[0007]PTAT电压产生电路中不包含双极结型晶体管，VREF电压产生电路中仅包含1个双极结型晶体管。PTAT电压产生电路和VREF电压产生电路在保证电路优良性能的同时，又具有较简单的电路结构，使得本专利技术的电路系统具有较小的体积和较低的功耗。
[0008]PTAT电压产生电路包括端口VB1、VP1、VT1、VS1和VM1。
[0009]VREF电压产生电路包括端口VB2、VP2、VT2、VS2、VM2和VREF。
[0010]端口VB1与端口VB2连接，用于传输VREF电压产生电路所需的偏置电压vb。
[0011]端口VP1与端口VT1间的电压差vpt具有正比例温度系数特性。端口VP1与端口VP2连接，端口VT1与端口VT2连接，用于传输正比例温度系数电压vpt。
[0012]端口VS1与端口VS2连接，用于形成负反馈回路。
[0013]端口VM1与端口VM2连接，用于形成频率补偿回路。
[0014]进一步的，PTAT电压产生电路包括偏置电路、正比例温度系数电压电路和频率补偿电路。
[0015]偏置电路与正比例温度系数电压电路连接，偏置电路为正比例温度系数电压电路提供偏置电压，维持其正常工作。
[0016]频率补偿电路与正比例温度系数电压电路连接，并通过端口VM1和端口VM2，与VREF电压产生电路连接。
[0017]频率补偿电路对电路系统进行频率补偿，使电路系统在较宽频率范围内能够稳定工作。
[0018]正比例温度系数电压电路用于产生正比例温度系数电压vpt，并输出到VREF电压产生电路中。
[0019]进一步的，偏置电路包括MOS管M1至M7。
[0020]进一步的，MOS管M1的源极连接电源VDD，MOS管M1的栅极连接MOS管M12的栅极，MOS管M1的漏极连接MOS管M2的漏极。MOS管M2的漏极连接MOS管M1的栅极，MOS管M2的栅极连接MOS管M5的栅极，MOS管M2的源极连接MOS管M3的漏极。MOS管M3的漏极连接MOS管M2的源极，MOS管M3的栅极连接MOS管M7的漏极，MOS管M3的源极连接MOS管M4的漏极。MOS管M4的漏极连接MOS管M3的源极，MOS管M4的栅极连接MOS管M4的漏极，MOS管M4的源极连接地。
[0021]进一步的，MOS管M5的漏极连接电源VDD，MOS管M5的栅极连接MOS管M5的漏极，MOS管M5的源极连接MOS管M6的漏极。MOS管M6的漏极连接MOS管M5的源极，MOS管M6的栅极连接MOS管M6的漏极，MOS管M6的源极连接MOS管M7的漏极。MOS管M7的漏极连接MOS管M7的栅极，MOS管M7的栅极连接MOS管M3的栅极，MOS管M7的源极接地。
[0022]进一步的，正比例温度系数电压电路包括MOS管M9、M10、M12、M13、M14和M15，端口VB1，端口VP1，端口VT1，端口VS1。
[0023]进一步的，MOS管M9的源极连接MOS管M14的源极，MOS管M9的栅极连接端口VT1，MOS管M9的漏极连接MOS管M10的漏极。MOS管M10的漏极连接MOS管M9的漏极，MOS管M10的栅极连接MOS管M15的栅极，MOS管M10的源极连接MOS管M11的漏极。MOS管M12的源极连接电源VDD，MOS管M12的栅极连接MOS管M1的漏极，MOS管M12的漏极连接MOS管M13的源极。。
[0024]进一步的，MOS管M13的源极连接MOS管M12的漏极，MOS管M13的栅极连接MOS管M13的漏极，MOS管M13的漏极连接端口VB1。MOS管M14的源极连接MOS管M13的漏极，MOS管M14的栅极连接端口VP1，MOS管M14的漏极连接MOS管M15的漏极。MOS管M15的漏极连接端口VS1，MOS管M15的栅极连接MOS管M10的漏极，MOS管M15的源极连接MOS管M16的漏极。
[0025]进一步的，频率补偿电路包括MOS管M8、M11和M16，电容C1，端口VM1。
[0026]进一步的，MOS管M8的漏极连接MOS管M11的漏极，MOS管M8的栅极连接MOS管M11的栅极，MOS管M8的源极接地。MOS管M11的漏极连接MOS管M11的栅极，MOS管M11的栅极连接MOS管M16的栅极，MOS管M11的源极接地。MOS管M16的漏极连接MOS管M15的源极，MOS管M16的栅极连接电容C1的下端，MOS管M16的源极接地。电容C1的下端连接MOS管M8的栅极，电容C1的上端连接端口VM1。
[0027]进一步的，VREF电压产生电路包括耦合电路和基准电压电路。
[0028]耦合电路与基准电压电路连接，耦合电路有效消除了电源电压波动对基准电压电
路的影响，使电路系统具有较高的精准度。
[0029]基准电压电路用于产生不受环境温度变化影响的基准电压vref，并通过端口VREF输出。
[0030]进一步的，耦合电路包括MOS管M17至M20，电容C2，端口VB2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于智能移动设备电源系统的小体积带隙基准电压源集成电路，其特征在于，包括：PTAT电压产生电路(1)和VREF电压产生电路(2)；PTAT电压产生电路(1)主要用于产生正比例温度系数电压和偏置电压，并输出到VREF电压产生电路(2)中；VREF电压产生电路(2)产生反比例温度系数电压，并将其与正比例温度系数电压进行叠加，进而产生不受环境温度变化影响的基准电压；PTAT电压产生电路(1)包含有频率补偿设计，使电路系统能够在较宽频带范围内稳定工作；VREF电压产生电路(2)包含有抗干扰设计，有效消除了电源电压波动对输出基准电压的影响，使电路系统具有较高的精准度；PTAT电压产生电路(1)中不包含双极结型晶体管，VREF电压产生电路(2)中仅包含1个双极结型晶体管。2.根据权利要求1所述的一种应用于智能移动设备电源系统的小体积带隙基准电压源集成电路，其特征在于，PTAT电压产生电路(1)包括偏置电路(11)、正比例温度系数电压电路(12)和频率补偿电路(13)；偏置电路(11)与正比例温度系数电压电路(12)连接，偏置电路(11)为正比例温度系数电压电路(12)提供偏置电压，维持其正常工作；频率补偿电路(13)与正比例温度系数电压电路(12)连接，并通过端口VM1和端口VM2，与VREF电压产生电路(2)连接；频率补偿电路(13)对电路系统进行频率补偿，使电路系统在较宽频率范围内能够稳定工作；正比例温度系数电压电路(12)用于产生正比例温度系数电压vpt，并输出到VREF电压产生电路(2)中。3.根据权利要求2所述的一种应用于智能移动设备电源系统的小体积带隙基准电压源集成电路，其特征在于，偏置电路(11)包括MOS管M1至M7；MOS管M1的源极连接电源VDD，MOS管M1的栅极连接MOS管M12的栅极，MOS管M1的漏极连接MOS管M2的漏极；MOS管M2的漏极连接MOS管M1的栅极，MOS管M2的栅极连接MOS管M5的栅极，MOS管M2的源极连接MOS管M3的漏极；MOS管M3的漏极连接MOS管M2的源极，MOS管M3的栅极连接MOS管M7的漏极，MOS管M3的源极连接MOS管M4的漏极；MOS管M4的漏极连接MOS管M3的源极，MOS管M4的栅极连接MOS管M4的漏极，MOS管M4的源极连接地；MOS管M5的漏极连接电源VDD，MOS管M5的栅极连接MOS管M5的漏极，MOS管M5的源极连接MOS管M6的漏极；MOS管M6的漏极连接MOS管M5的源极，MOS管M6的栅极连接MOS管M6的漏极，MOS管M6的源极连接MOS管M7的漏极；MOS管M7的漏极连接MOS管M7的栅极，MOS管M7的栅极连接MOS管M3的栅极，MOS管M7的源极接地。4.根据权利要求2所述的一种应用于智能移动设备电源系统的小体积带隙基准电压源集成电路，其特征在于，正比例温度系数电压电路(12)包括MOS管M9、M10、M12、M13、M14和M15，端口VB1，端口VP1，端口VT1，端口VS1；MOS管M9的源极连接MOS管M14的源极，MOS管M9的栅极连接端口VT1，MOS管M9的漏极连接MOS管M10的漏极；MOS管M10的漏极连接MOS管M9的漏极，MOS管M10的栅极连接MOS管M15的栅极，MOS管M10的源极连接MOS管M11的漏极；MOS管M12的源极连接电源VDD，MOS管M12的栅极连接MOS管M1的漏极，MOS管M12的漏极连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊丽莎，熊祖威，王传平，邵珠雷，
申请(专利权)人：深圳市中新力电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：