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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及模拟电路,特别涉及一种无运放高精度带隙基准电路。
技术介绍
1、带隙电压基准电路广泛的应用于模拟和混合电路中,如dc-dc、pll锁相环、电压调谐器、电压表、电流表等测试仪器以及偏置电路等等。带隙基准电压电路通常为其它模块提供高精度、低温度系数的电压或电流,其性能直接或间接决定了整个集成电路系统的性能指标。
2、带隙基准电压电路的基本原理是将一个具有负温度系数的电压与一个具有正温度系数的电压以合适的权重相加。图1为现有技术中带隙基准电压电路的一种实现方式,包括一个运算放大器a0,电阻r1和r2,三个pnp三极管和三个pmos晶体管,由pmos管m1和m2实现的电流镜与运放a0构成负反馈环路,从而使节点a与节点b的电压相等。三极管q1基极与发射极电压之差,三极管q2基极与发射极电压之差。在相同的电流下,由于三极管q1和q2的并联的个数的不同,导致q1和q2的电流密度不同,从而使电阻r1上的压降即为和之差,与绝对温度成正比,其表达式如下:
3、(1)
4、其中为三极管q1和单个三极管q2的电流密度比,和分别为流过q1和单个三极管q2的电流,n为并联的三极管q2的个数;
5、因此流过电阻r1电流是一个与绝对温度成正比的电流。
6、电流与电流、存在镜像关系,三者相等。最终电流通过电阻r2产生一个正温电压与负温电压求和产生基准电压:
7、(2)
8、由式(2)可以看出,通过合理选择r2与r1的比值和n的值,即可得到较小温度系数的基准电压。然而
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种无运放高精度带隙基准电路,以解决传统运放失调误差、基准电压精度和基准最低工作电压的问题。
2、为解决上述技术问题,本专利技术提供了一种无运放高精度带隙基准电路,产生高精度基准电压,并检测基准电压启动完成输出使能信号控制模拟电路的内部启动逻辑,完成电路启动过程的时序控制;
3、所述无运放高精度带隙基准电路包括启动电路、基准核心电路、基准检测电路;其中,
4、所述启动电路为带隙基准提供启动电流,使所述基准核心电路开始工作;
5、所述基准核心电路产生高精度基准输出电压;
6、当带隙基准正常启动完成,所述基准检测电路输出高信号使能后续模块。
7、在一种实施方式中,所述启动电路包括第一电流源、第一n型mos管和第一npn型三极管;第一电流源的尾端接第一n型mos管的漏极,第一n型mos管的栅极与自身漏极短接,第一n型mos管的源极接第一npn型三极管的集电极,第一npn型三极管的基极与自身集电极短接,第一npn型三极管的发射极接地。
8、在一种实施方式中,所述基准核心电路包括第二n型mos管、第二npn型三极管、第三n型mos管、第三npn型三极管、第一p型mos管、第四npn型三极管、第二p型mos管、第三p型mos管、第四n型mos管、第五n型mos管、第五npn型三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻和电容;
9、第二n型mos管的漏极同时接第一p型mos管的栅极、第二p型mos管的栅极、第二p型mos管的漏极和第四n型mos管的漏极,第二n型mos管的源极同时接第三n型mos管的源极、第一电阻的首端和第四电阻的首端;第一电阻的尾端同时接第二电阻的首端与第二npn型三极管的基极;第二电阻的尾端同时接第三电阻的首端与第二npn型三极管的集电极,第二npn型三极管的发射极接地;
10、第三n型mos管的漏极接电源,第三n型mos管的源极同时接第四电阻的首端、第一电阻的首端和第二n型mos管的源极;第四电阻的尾端同时接第五电阻的首端、电容的尾端、第四npn型三极管的基极和基准检测电路;第五电阻的尾端接第三npn型三极管的集电极;第三npn型三极管的基极接第三电阻的尾端;第三npn型三极管的发射极接第六电阻的首端;第六电阻的尾端接地;
11、第一p型mos管的源极接电源,第一p型mos管的漏极同时接第三n型mos管的栅极、电容的首端、第四n型mos管的栅极、第四npn型三极管的集电极和第六n型mos管的栅极;第四npn型三极管的发射极接地;
12、第二p型mos管的源极接电源,第二p型mos管的栅极同时接第二p型mos管的漏极、第三p型mos管的栅极、第一p型mos管的栅极和第四n型mos管的漏极;第三p型mos管的源极接电源,第三p型mos管的漏极同时接第五n型mos管的漏极和第五n型mos管的栅极;第四n型mos管的源极同时接第五n型mos管的源极和第五npn型三极管的集电极;第四npn型三极管的发射极接地;第五npn型三极管的发射极接地。
13、在一种实施方式中,所述基准检测电路包括第四p型mos管、第五p型mos管、第六p型mos管、第七p型mos管、第六n型mos管、第六npn型三极管、第一反相器、第二反相器和第七电阻;
14、第四p型mos管的源极接电源,第四p型mos管的栅极同时接第四p型mos管的漏极、第五p型mos管的栅极、第六p型mos管的栅极和第六n型mos管的漏极;第六n型mos管的源极接第六npn型三极管的集电极;第六npn型三极管的发射极接第七电阻的首端;第七电阻的尾端接地;
15、第五p型mos管的源极接电源,第五p型mos管的漏极同时接第七p型mos管的漏极、第一反相器的输入端和第七npn型三极管的集电极;第六p型mos管的源极接电源,第六p型mos管的漏极接第七p型mos管的源极;第七p型mos管的栅极同时接第一反相器的输出端和第二反相器的输入端;第七npn型三极管的发射极接地;
16、第一n型mos管的栅极与第二n型mos管的栅极相连;第一npn型三极管的基极与第七npn型三极管的基极相连;
17、第六n型mos管的栅极同时接第三n型mos管的栅极、第四n型mos管的栅极、第一p型mos管的漏极、第四npn型三极管的集电极和电容的首端;第六npn型三极管的基极同时接第四npn型三极管的基极、第四电阻的尾端、第五电阻的首端和电容的尾端。
18、在一种实施方式中,所述第三n型mos管的源极、第四电阻的首端、第一电阻的首端和第二n型mos管的源极的公共端为带隙基准的输出基准电压信号vbg_1.2v;所述第二反相器的输出端为基准电压检测电路的输出使能信号vbg_ok_1。
19、本专利技术提供的一种无运放高精度带隙基准电路,具有以下增益效果:
20、(1)本专利技术的带隙基准电路最低工作电压低,最低工作电压为1.5v,在模拟电路中拥有更宽的电压适用性;
...【技术保护点】
1.一种无运放高精度带隙基准电路,其特征在于,产生高精度基准电压,并检测基准电压启动完成输出使能信号控制模拟电路的内部启动逻辑,完成电路启动过程的时序控制;
2.如权利要求1所述的无运放高精度带隙基准电路,其特征在于,所述启动电路包括第一电流源、第一N型MOS管和第一NPN型三极管;第一电流源的尾端接第一N型MOS管的漏极,第一N型MOS管的栅极与自身漏极短接,第一N型MOS管的源极接第一NPN型三极管的集电极,第一NPN型三极管的基极与自身集电极短接,第一NPN型三极管的发射极接地。
3.如权利要求2所述的无运放高精度带隙基准电路,其特征在于,所述基准核心电路包括第二N型MOS管、第二NPN型三极管、第三N型MOS管、第三NPN型三极管、第一P型MOS管、第四NPN型三极管、第二P型MOS管、第三P型MOS管、第四N型MOS管、第五N型MOS管、第五NPN型三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻和电容;
4.如权利要求3所述的无运放高精度带隙基准电路,其特征在于,所述基准检测电路包括第四P型MOS管、第五P型MOS
5.如权利要求4所述的无运放高精度带隙基准电路,其特征在于,所述第三N型MOS管的源极、第四电阻的首端、第一电阻的首端和第二N型MOS管的源极的公共端为带隙基准的输出基准电压信号VBG_1.2V;所述第二反相器的输出端为基准电压检测电路的输出使能信号VBG_OK_1。
...【技术特征摘要】
1.一种无运放高精度带隙基准电路,其特征在于,产生高精度基准电压,并检测基准电压启动完成输出使能信号控制模拟电路的内部启动逻辑,完成电路启动过程的时序控制;
2.如权利要求1所述的无运放高精度带隙基准电路,其特征在于,所述启动电路包括第一电流源、第一n型mos管和第一npn型三极管;第一电流源的尾端接第一n型mos管的漏极,第一n型mos管的栅极与自身漏极短接,第一n型mos管的源极接第一npn型三极管的集电极,第一npn型三极管的基极与自身集电极短接,第一npn型三极管的发射极接地。
3.如权利要求2所述的无运放高精度带隙基准电路,其特征在于,所述基准核心电路包括第二n型mos管、第二npn型三极管、第三n型mos管、第三npn型三极管、第一p型mos管、第四...
【专利技术属性】
技术研发人员:李毅超,谢瑞,李婷婷,李现坤,
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第五十八研究所,
类型:发明
国别省市:
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