【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及集成电路，具体涉及一种适用于带隙基准的零温度系数欠压保护电路。
技术介绍
1、随着智能电子设备的不断发展，电源管理芯片在各类应用中都发挥着重要的作用。通常，电源管理芯片在检测到输入电压不足时，为防止输入电压过低造成芯片工作在不正常的状态而影响后级系统应用，会将芯片关断防止造成损伤，该功能称为欠压保护功能。
2、如今，便携智能设备发展的突飞猛进也对电源管理芯片提出更高的要求，由于可携带，芯片必须适应各种类型的户外温度，即无论在高温或低温，芯片都要能够正常工作。同时，芯片的功耗也直接决定系统的续航时间，因此更为精简的电路结构不仅可以节省版图面积、降低成本，同时也可以降低系统功耗，从而提高整体续航。
3、目前，针对欠压保护电路，为了解决温度影响和功耗问题，一种方法是例如申请公布号为cn111834982a的专利，采用增强型和耗尽型mos管结合的电路进行电流和温度比较，从而进行补偿或保护；另一种方法是例如申请公布号为cn211183396u的专利，采用普通的带隙基准电路与迟滞比较器结合，控制比较电路的迟滞量来防止电路产生震荡。但是，目前采取的这两种方法至少包含以下两种问题：
4、1）在欠压状态下使用耗尽型mos管，耗尽型mos管会一直产生功耗，导致电路产生额外的消耗；
5、2）比较器对噪声信号非常敏感，特别是在电路的迟滞量较小时，噪声影响非常大，影响最终输出信号；而在电路的迟滞量较大或需求精度较高时，需要使用功耗和成本更高的迟滞比较器。
技术实现思
1、针对上述两个问题，本专利技术的目的是提出一种适用于带隙基准的零温度系数欠压保护电路，利用共栅极结构的多个增强型pmos管来提供稳定的带隙基准电压，同时，优化输出端的缓冲电路结构，规避了比较器和耗尽型mos管的使用，有效保证了电路具备优异的功耗并减少了噪声，特别是在欠压状态下，电路功耗有效降低、噪声更少且续航大大提升。
2、通过以下技术方案实现的：
3、一种适用于带隙基准的零温度系数欠压保护电路，用于在不使用比较器和耗尽型mos管的情况下保护电路，该电路包括5个增强型pmos管、2个增强型nmos管、3个npn型晶体管和5个电阻，5个增强型pmos管分别为mp1、mp2、mp3、mp4和mp5，2个增强型nmos管分别为mn1和mn2，3个npn型晶体管分别为q1、q2和q3，5个电阻分别为r1、r2、r3、r4和r5；其中，mp1的源极接基准电源，mp1、mp2和mp3为共栅极结构；mp2的源极接基准电源，漏极通过电阻r2后分别与q2的基极和集电极相连，q2的发射极接地；q1与q2为共基极结构，q1的集电极连接至mp1的栅极，q1的发射极经过r1后接地；q3的发射极通过r5后接地，q3的集电极与mp3的漏极相连，q3的基极分别通过r3连接至基准电压和通过电阻r4接地；mp3的源极接基准电源；mp4的源极接基准电源，mp4的栅极与mp3的漏极相连，mp4的漏极连接至nm1的漏极；mn1的栅极接vbias信号，vbias信号用于给mn1提供偏置电压，mn1的源极接地；mp5的源极接基准电源，mp5的栅极接mp4的漏极，mp5的漏极接mn2的漏极并连接至vuvlo信号，vuvlo信号用于控制欠压电路的阈值电压；mn2的源极接地，mn2的栅极与mp5的栅极相连。
4、将多个增强型pmos管采用共栅极结构，可以简化电路并提供稳定的基准电压，同时，优化输出端的缓冲电路结构，规避了比较器和耗尽型mos管的使用，有效保证了优异的功耗和减少了噪声，特别是在欠压状态下，流经npn型晶体管的电流极小，电路功耗有效降低，续航大大提升。
5、优选地，流经r2的电流为i1，，是负温度系数，是正温度系数，是q2和q1之间的偏置电压，ut为正温度特性系数，是q1和q2的电流放大倍数之比，,k为玻尔兹曼常数，t为温度，q为电子负荷；q3的集电极的电流为i2，控制i2=i1；，ubeq3为q3的基极和发射极之间的正向偏置电压，调节r5和r1的比例用于获得零温度系数的uuvlo信号。控制i2=i1，可以得到欠压电路的翻转点，同时针对温度系数、r5和r1进行调节，从而让欠压电路能够得到零温度系数的电压。
6、优选地，q1和q2的发射极面积之比为8:1，mp1的栅极与漏极短接。q1和q2的基极电流相同的情况下，8倍的发射极面积之比能提供较大的电流放大倍数，也能让输出端的匹配性更好，mp1的栅极和漏极短接用于保证mp1、mp2和mp3的电流相等。
7、优选地，r3和r4均可以是单个稳压电阻，也可以是由多个电阻串联组成的稳压串阻。r3和r4均可以分压和限流，从而有效控制流经q3的电流大小，采用多个电阻串联的形式，可以在部分电阻出现故障时也能减少故障的影响。
8、本专利技术与现有技术相比具有的有益效果是：
9、本专利技术的技术方案，在欠压保护电路中采用共栅极结构的增强型pmos管优化带隙基准电路，改善输出端的缓冲电路结构，规避了比较器和耗尽型mos管的使用，有效保证了电路具备优异的功耗并减少了噪声，特别是在欠压状态下，电路功耗有效降低、噪声更少且续航大大提升。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种适用于带隙基准的零温度系数欠压保护电路，用于在不使用比较器和耗尽型MOS管的情况下保护电路，其特征在于，包括5个增强型PMOS管、2个增强型NMOS管、3个NPN型晶体管和5个电阻，5个增强型PMOS管分别为MP1、MP2、MP3、MP4和MP5，2个增强型NMOS管分别为MN1和MN2，3个NPN型晶体管分别为Q1、Q2和Q3，5个电阻分别为R1、R2、R3、R4和R5；
2.根据权利要求1所述的一种适用于带隙基准的零温度系数欠压保护电路，其特征在于，流经R2的电流为I1，，是负温度系数，是正温度系数，是Q2和Q1之间的偏置电压，Ut为正温度特性系数，是Q1和Q2的电流放大倍数之比，,K为玻尔兹曼常数，T为温度，q为电子负荷；Q3的集电极的电流为I2，控制I2=I1；，UBEQ3为Q3的基极和发射极之间的正向偏置电压，调节R5和R1的比例用于获得零温度系数的UUVLO信号。
3.根据权利要求1所述的一种适用于带隙基准的零温度系数欠压保护电路，其特征在于，Q1和Q2的发射极面积之比为8:1，MP1的栅极与漏极短接。
4.根据权利要求1所
...【技术特征摘要】
1.一种适用于带隙基准的零温度系数欠压保护电路，用于在不使用比较器和耗尽型mos管的情况下保护电路，其特征在于，包括5个增强型pmos管、2个增强型nmos管、3个npn型晶体管和5个电阻，5个增强型pmos管分别为mp1、mp2、mp3、mp4和mp5，2个增强型nmos管分别为mn1和mn2，3个npn型晶体管分别为q1、q2和q3，5个电阻分别为r1、r2、r3、r4和r5；
2.根据权利要求1所述的一种适用于带隙基准的零温度系数欠压保护电路，其特征在于，流经r2的电流为i1，，是负温度系数，是正温度系数，是q2和q1之间的偏...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡正海，林叶，陈庆，尹文波，田宇凡，
申请(专利权)人：江苏华创微系统有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。