本发明提供低压低功耗基准电压源，包括启动电路、低基准电压产生电路和稳定电路；其特征在于：启动电路检测低基准电压产生电路第一输出端的电压信号，以判断是否在正常工作模式；当低基准电压产生电路没有启动时，启动电路强制产生一个输出电流源对低基准电压产生电路进行充电，待充电完成后，低基准电压产生电路被启动，进入正常工作模式，同时低基准电压产生电路第一输出端的电压信号发生跳变，启动电路再根据检测到的电压信号，自动关闭输出电流源；所述低基准电压产生电路第一输出端产生电压信号输出到启动电路；在正常工作模式时，第二输出端产生基准电压输出，同时，该低基准电压产生电路第三输出端输出基准电压取样信号到稳定电路。
1.低压低功耗基准电压源，包括启动电路(1)、低基准电压产生电路(2)和稳定电路(3)；其特征在于：
启动电路(1)检测低基准电压产生电路(2)第一输出端的电压信号，以判断(2)是否在正常工作模式；当低基准电压产生电路(2)没有启动时，启动电路(1)强制产生一个输出电流源对低基准电压产生电路(2)进行充电，待充电完成后，低基准电压产生电路(2)被启动，进入正常工作模式，同时低基准电压产生电路(2)第一输出端的电压信号发生跳变，启动电路(2)再根据检测到的电压信号，自动关闭输出电流源；
所述低基准电压产生电路(2)第一输出端产生电压信号输出到启动电路(1)；在正常工作模式时，第二输出端产生基准电压输出，同时，该低基准电压产生电路(2)第三输出端输出基准电压取样信号到稳定电路(3)；
所述稳定电路(3)与低基准电压产生电路(2)形成负反馈环路，当基准电压上升时，稳定电路(3)产生抑制基准电压上升的信号，使基准电压稳定；
所述低基准电压产生电路(2)包括第一、第二等效PMOS管(MPS1、MPS2)、第一、第二PMOS管(MP1、MP2)、第一、第二、第三NMOS管(MN1、MN2、MN3)和电阻(R2)，第一、第二、第三NMOS管(MN1、MN2、MN3)的衬底以及第一、第二NMOS管(MN1、MN2)的源极均与地(VSS)相接，第一、第二、第三NMOS管(MN1、MN2、MN3)的栅极同时与第二NMOS管(MN2)的漏极相接，还与第一等效PMOS管(MPS1)的漏极相接，第三NMOS管(MN3)的源极通过电阻(R2)接地(VSS)，第三NMOS管(MN3)的漏极与第二等效PMOS管(MPS2)的漏极相接；第一、第二等效PMOS管(MPS1、MPS2)的源极均与第二PMOS管(MP2)的漏极相接，第一、第二等效PMOS管(MPS1、MPS2)的栅极均与地(VSS)相接；第一、第二等效PMOS管(MPS1、MPS2)的衬底相接；第一、第二PMOS管(MP1、MP2)的栅极同时与第一PMOS管(MP1)的漏极以及第一NMOS管(MN1)的漏极相接，第一、第二PMOS管(MP1、MP2)的源极均与电源(VCC)连接。
2.根据权利要求1所述的低压低功耗基准电压源，其特征在于：每个等效PMOS管均由多只PMOS管串接构成，即该多只PMOS管的栅极同时连接在一起，作为等效PMOS管的栅极，该多只PMOS管的衬底也同时连接在一起，作为等效PMOS管的衬底；该多只PMOS管中的第一只PMOS管的漏极作为等效PMOS管的漏极，该多只PMOS管中的第一只PMOS管的源极连接该多只PMOS管中的第二只PMOS管的漏极，该多只PMOS管中的第二只PMOS管的源极连接该多只PMOS管中的第三只PMOS管的漏极，依次类推，该多只PMOS管中的最后一只PMOS管的源极作为等效PMOS管的源极。
3.根据权利要求1或2所述的低压低功耗基准电压源，其特征在于：所述启动电路(2)包括第十五、十六PMOS管(MP15、MP16)和第五至第八NMOS管(MN5、MN6、MN7、MN8)；其中，第十五、十六PMOS管(MP15、MP16)的衬底及源极接电源(VCC)，第五至第八NMOS管(MN5、MN6、MN7、MN8)的衬底以及第五NMOS管(MN5)的源极接地；第五NMOS管(MN5)的栅极和漏极接在一起，并与第六NMOS管(MN6)的源极相接，第六NMOS管(MN6)的栅极和漏极接在一起并与第十五PMOS管(MP15)的漏极连接；第十五PMOS管(MP15)的栅极接低基准电压产生电路(2)的第一输出端；第十六PMOS管(MP16)和第七NMOS管(MN7)构成反相器，它们的栅极接在一起，并与第十五PMOS管(MP15)的漏极相接，第十六PMOS管(MP16)和第七NMOS管(MN7)的漏极接在一起并与第八NMOS管(MN8)的栅极相接，第八NMOS管(MN8)的漏极与电源(VCC)相接，第八MN8管的源极输出信号到低基准电压产生电路(2)。
4.一种低基准电压产生电路，其特征在于：所述低基准电压产生电路包括第一、第二等效PMOS管(MPS1、MPS2)、第一、第二PMOS管(MP1、MP2)、第一、第二、第三NMOS管(MN1、MN2、MN3)和限流电阻(R2)，第一、第二、第三NMOS管(MN1、MN2、MN3)的衬底以及第一、第二NMOS管(MN1、MN2)的源极均与地(VSS)相接，第一、第二、第三NMOS管(MN1、MN2、MN3)的栅极同时与第二NMOS管(MN2)的漏极相接，还与第一等效PMOS管(MPS1)的漏极相接，第三NMOS管(MN3)的源极通过限流电阻(R2)接地(VSS)，第三NMOS管(MN3)的漏极与第二等效PMOS管(MPS2)的漏极相接；第一、第二等效PMOS管(MPS1、MPS2)的源极均与第二PMOS管(MP2)的漏极相接，第一、第二等效PMOS管(MPS1、MPS2)的栅极均与地(VSS)相接；第一、第二等效PMOS管(MPS1、MPS2)的衬底相接；第一、第二PMOS管(MP1、MP2)的栅极同时与第一PMOS管(MP1)的漏极以及第一NMOS管(MN1)的漏极相接，第一、第二PMOS管(MP1、MP2)的源极均与电源(VCC)连接。
5.根据权利要求4所述的低基准电压产生电路，其特征在于：每个等效PMOS管均由多只PMOS管串接构成，即该多只PMOS管的栅极同时连接在一起，作为等效PMOS管的栅极，该多只PMOS管的衬底也同时连接在一起，作为等效PMOS管的衬底；该多只PMOS管中的第一只PMOS管的漏极作为等效PMOS管的漏极，该多只PMOS管中的第一只PMOS管的源极连接该多只PMOS管中的第二只PMOS管的漏极，该多只PMOS管中的第二只PMOS管的源极连接该多只PMOS管中的第三只PMOS管的漏极，依次类推，该多只PMOS管中的最后一只PMOS管的源极作为等效PMOS管的源极。
低压低功耗基准电压源及低基准电压产生电路
技术领域
[0001] 本发明涉及模拟和数模混合电路中需要产生低压低功耗的基准电压源及电路，尤其涉及基于CMOS工艺的低压低功耗基准电压源及低基准电压产生电路。
背景技术
[0002] 高精度且稳定的基准电压源在模拟和混合信号中，应用非常广泛。在一些通信器件中，如RFID、手持移动终端，对小面积、低压、低功耗、低温度灵敏度的基准电压源提出了需求。
[0003] 传统的基准电压源电路通常采用二极管或者BJT三极管的带隙特性来实现，由于二极管和BJT管的导通电压常温下约为0.6V，在负温下，甚至会高到0.8V，在这样的电路中，电源电压就不可能降到较低的值，也不可能提供几百mV的的基准电压。
[0004] 采用工作在亚阈值区的MOS管可以实现低压、低功耗、低温度灵敏度的基准电压源，但实现起来会存在一定的难度。
发明内容
[0005] 本发明所要解决的技术问题之一在于提供低压低功耗基准电压源。
[0006] 本发明所要解决的技术问题之二在于提供输出基准电压低于1V的低基准电压产生电路。
[0007] 本发明为了解决上述技术问题，采用如下的技术方案：
[0008] 低压低功耗基准电压源，包括启动电路、低基准电压产生电路和稳定电路；其特点是：
[0009] 启动电路检测低基准电压产生电路第一输出端的电压信号，以判断是否在正常工作模式；当低基准电压产生电路没有启动时，启动电路强制产生一个输出电流源对低基准电压产生电路进行充电，待充电完成后，低基准电压产生电路被启动，进入正常工作模式，同时低基准电压产生电路第一输出端的电压信号发生跳变，启动电路再根据检测到的电压信号，自动关闭输出电流源；启动电路用来确保低基准电压产生电路进入正常工作状态；
[0010] 所述低基准电压产生电路第一输出端产生电压信号输出到启动电路；在正常工作模式时，第二输出端产生基准电压输出，同时，该低基准电压产生电路第三输出端输出基准电压取样信号到稳定电路；
[0011] 所述稳定电路与低基准电压产生电路形成负反馈环路，当基准电压上升时，稳定电路产生抑制基准电压上升的信号，使基准电压稳定；以补偿低基准电压产生电路内部正反馈环路对电路稳定性的影响，并且负反馈环路增益大于低基准电压产生电路内部正反馈环路增益；以保证电路进入稳定状态，防止低基准电压产生电路进入振荡区。
[0012] 本发明通过启动电路确保低基准电压产生电路进入正常工作状态，并且在低基准电压产生电路进入正常工作状态后启动电路自动关闭，通过稳定电路补偿低基准电压产生电路内部正反馈环路对电路稳定性的影响，保证电路进入稳定状态，通过低基准电压产生电路产生低的基准电压；本发明结构简单，电路稳定可靠，具有低功耗、低工作电压、低输出基准电压等优点。
[0013] 根据所述的低压低功耗基准电压源的一种优选方案，所述低基准电压产生电路包括第一、第二等效PMOS管、第一、第二PMOS管、第一、第二、第三NMOS管和限流电阻，第一、第二、第三NMOS管的衬底以及第一、第二NMOS管的源极均与地相接，第一、第二、第三NMOS管的栅极同时与第二NMOS管的漏极相接，还与第一等效PMOS管的漏极相接，第三NMOS管的源极通过限流电阻接地，第三NMOS管的漏极与第二等效PMOS管的漏极相接；第一、第二等效PMOS管的源极均与第二PMOS管的漏极相接，第一、第二等效PMOS管的栅极均与地相接；第一、第二等效PMOS管的衬底相接；第一、第二PMOS管的栅极同时与第一PMOS管的漏极以及第一NMOS管的漏极相接，第一、第二PMOS管的源极均与电源连接。
[0014] 本发明采用工作在亚阈值区的NMOS管来产生零温输出基准电压，具有功耗低的特点；NMOS管负温特性的VGS电压和等效PMOS管两端的正温特性电压相互抵消，形成零温特性的输出电压，电路结构简单，具有低工作电压、低输出基准电压的特点。
[0015] 根据所述的低压低功耗基准电压源的一种优选方案，每个等效PMOS管均由多只PMOS管串接构成，即该多只PMOS管的栅极同时连接在一起，作为等效PMOS管的栅极，该多只PMOS管的衬底也同时连接在一起，作为等效PMOS管的衬底；该多只PMOS管中的第一只PMOS管的漏极作为等效PMOS管的漏极，该多只PMOS管中的第一只PMOS管的源极连接该多只PMOS管中的第二只PMOS管的漏极，该多只PMOS管中的第二只PMOS管的源极连接该多只PMOS管中的第三只PMOS管的漏极，依次类推，该多只PMOS管中的最后一只PMOS管的源极作为等效PMOS管的源极。
[0016] 根据所述的低压低功耗基准电压源的一种优选方案，所述启动电路包括第十五、十六PMOS管和第五至第八NMOS管；其中，第十五、十六PMOS管的衬底及源极接电源，第五至第八NMOS管的衬底以及第五NMOS管的源极接地；第五NMOS管的栅极和漏极接在一起，并与第六NMOS管的源极相接，第六NMOS管的栅极和漏极接在一起并与第十五PMOS管的漏极连接；第十五PMOS管的栅极接低基准电压产生电路的第一输出端；第十六PMOS管和第七NMOS管构成反相器，它们的栅极接在一起，并与第十五PMOS管的漏极相接，第十六PMOS管和第七NMOS管的漏极接在一起并与第八NMOS管的栅极相接，第八NMOS管的漏极与电源相接，第八MN8管的源极输出信号到低基准电压产生电路。
[0017] 本发明启动电路设计巧妙，通过对低基准电压产生电路某个节点电压检测，准确判断低基准电压产生电路是否启动，当低基准电压产生电路没有启动时，启动电路强制产生一个输出电流源对低基准电压产生电路进行充电，待充电完成后，启动电路再根据检测到的电压信号，自动关闭输出电流源。
[0018] 一种低基准电压产生电路，其特点是：所述低基准电压产生电路包括第一、第二等效PMOS管、第一、第二PMOS管、第一、第二、第三NMOS管和限流电阻，第一、第二、第三NMOS管的衬底以及第一、第二NMOS管的源极均与地相接，第一、第二、第三NMOS管的栅极同时与第二NMOS管的漏极相接，还与第一等效PMOS管的漏极相接，第三NMOS管的源极通过限流电阻接地，第三NMOS管的漏极与第二等效PMOS管的漏极相接；第一、第二等效PMOS管的源极均与第二PMOS管的漏极相接，第一、第二等效PMOS管的栅极均与地相接；第一、第二等效PMOS管的衬底相接；第一、第二PMOS管的栅极同时与第一PMOS管的漏极以及第一NMOS管的漏极相接，第一、第二PMOS管的源极均与电源连接。
[0019] 根据所述的低基准电压产生电路的一种优选方案，每个等效PMOS管均由多只PMOS管串接构成，即该多只PMOS管的栅极同时连接在一起，作为等效PMOS管的栅极，该多只PMOS管的衬底也同时连接在一起，作为等效PMOS管的衬底；该多只PMOS管中的第一只PMOS管的漏极作为等效PMOS管的漏极，该多只PMOS管中的第一只PMOS管的源极连接该多只PMOS管中的第二只PMOS管的漏极，该多只PMOS管中的第二只PMOS管的源极连接该多只PMOS管中的第三只PMOS管的漏极，依次类推，该多只PMOS管中的最后一只PMOS管的源极作为等效PMOS管的源极。
[0020] 本发明所述的低压低功耗基准电压源及低基准电压产生电路的有益效果是：本发明通过启动电路确保低基准电压产生电路进入正常工作状态，并且在低基准电压产生电路进入正常工作状态后启动电路自动关闭，通过稳定电路补偿低基准电压产生电路内部正反馈环路对电路稳定性的影响，保证电路进入稳定状态，通过低基准电压产生电路产生低的基准电压；本发明结构简单，电路稳定可靠，具有低功耗、低工作电压、低输出基准电压、高精度的优点；在RFID、手持通信系统中，具有较大的优势。
附图说明
[0021] 图1是本发明的低压低功耗基准电压源的结构框图。
[0022] 图2是启动过程中，主要偏置节点的波形变化瞬态曲线。
[0023] 图3是低基准电压产生电路2的基准电压温度变化曲线。
[0024] 图4是低基准电压产生电路2的总电流温度变化曲线。
具体实施方式
[0025] 参见图1，低压低功耗基准电压源，由启动电路1、低基准电压产生电路2和稳定电路3构成，其中，启动电路1的输入端与低基准电压产生电路2的第一个输出端相接，启动电路1的输出端与低基准电压产生电路2的输入端相接，低基准电压产生电路2的第二个输出端作为基准电压源输出，并与稳定电路3的输出端相接，低基准电压产生电路2的第三个输出端与稳点电路3的输入端相接。
[0026] 启动电路1检测低基准电压产生电路2第一输出端的电压信号，以判断2是否在正常工作模式；当低基准电压产生电路2没有启动时，启动电路1强制产生一个输出电流源对低基准电压产生电路2进行充电，待充电完成后，低基准电压产生电路2被启动，进入正常工作模式，同时低基准电压产生电路2第一输出端的电压信号发生跳变，启动电路2再根据检测到的电压信号，自动关闭输出电流源；
[0027] 所述低基准电压产生电路2第一输出端产生电压信号输出到启动电路1；在正常工作模式时，第二输出端产生基准电压输出，同时，该低基准电压产生电路2第三输出端输出基准电压取样信号到稳定电路3；
[0028] 所述稳定电路3与低基准电压产生电路2形成负反馈环路，当基准电压上升时，稳定电路3产生抑制基准电压上升的信号，使基准电压稳定；并且负反馈环路增益大于低基准电压产生电路2内部正反馈环路增益；以保证电路进入稳定状态。
[0029] 所述低基准电压产生电路2由第一、第二等效PMOS管MPS1、MPS2、第一、第二PMOS管MP1、MP2、第一、第二、第三NMOS管MN1、MN2、MN3、电容C2、C3和限流电阻R2构成，第一、第二、第三NMOS管MN1、MN2、MN3的衬底以及第一、第二NMOS管MN1、MN2的源极均与地VSS相接，第一、第二、第三NMOS管MN1、MN2、MN3的栅极同时与第二NMOS管MN2的漏极相接，还与第一等效PMOS管MPS1的漏极相接，并通过电容C3与地VSS相接；第三NMOS管MN3的源极通过限流电阻R2接地VSS，第三NMOS管MN3的漏极与第二等效PMOS管MPS2的漏极相接，并提供电压给所述稳定电路3；第一、第二等效PMOS管MPS1、MPS2的源极均与第二PMOS管MP2的漏极相接，作为基准电压的输出端；第一、第二等效PMOS管MPS1、MPS2的栅极均与地VSS相接；第一、第二等效PMOS管MPS1、MPS2的衬底相接；第一、第二PMOS管MP1、MP2的栅极同时与第一PMOS管MP1的漏极以及第一NMOS管MN1的漏极相接，并通过电容C2与电源VCC相接；第一、第二PMOS管MP1、MP2的源极均与电源VCC连接。
[0030] 所述低基准电压产生电路利用工作在亚阈值区的NMOS管MN2、MN3和NMOS管MN2VGS电压的负温特性来实现零温输出电压。工作在亚阈值区且宽长比成比例的NMOS管MN2、MN3会在电阻R2两端产生正温系数的电压差，该电压差加在电阻R2的两端，产生正温系数的电流，正温系数的电流流过负温特性的NMOS管MN2和工作在线性区的等效PMOS管MPS1，NMOS管MN2的负温特性VGS电压和等效PMOS管MPS1两端的正温特性电压相互抵消，形成零温特性的输出电压，即为基准电压。
[0031] 每个等效PMOS管均由多只PMOS管串接构成，即该多只PMOS管的栅极同时连接在一起，作为等效PMOS管的栅极，该多只PMOS管的衬底也同时连接在一起，作为等效PMOS管的衬底；该多只PMOS管中的第一只PMOS管的漏极作为等效PMOS管的漏极，该多只PMOS管中的第一只PMOS管的源极连接该多只PMOS管中的第二只PMOS管的漏极，该多只PMOS管中的第二只PMOS管的源极连接该多只PMOS管中的第三只PMOS管的漏极，依次类推，该多只PMOS管中的最后一只PMOS管的源极作为等效PMOS管的源极。
[0032] 在具体实施例中，第一等效PMOS管MPS1由六只PMOS管MP3～MP8串接构成，第二等效PMOS管MPS2也由六只PMOS管MP9～MP14串接构成，构成等效PMOS管的PMOS管的数量由基准电压源的输出压确定。PMOS管MP3～MP14的衬底与PMOS管MP8的源极相接。
[0033] 所述启动电路2包括第十五、十六PMOS管MP15、MP16和第五至第八NMOS管MN5、MN6、MN7、MN8；其中，第十五、十六PMOS管MP15、MP16的衬底及源极接电源VCC，第五至第八NMOS管MN5、MN6、MN7、MN8的衬底以及第五NMOS管MN5的源极接地；第五NMOS管MN5的栅极和漏极接在一起，并与第六NMOS管MN6的源极相接，第六NMOS管MN6的栅极和漏极接在一起并与第十五PMOS管MP15的漏极连接；第十五PMOS管MP15的栅极接低基准电压产生电路2的第一输出端；第十六PMOS管MP16和第七NMOS管MN7构成反相器，它们的栅极接在一起，并与第十五PMOS管MP15的漏极相接，第十六PMOS管MP16和第七NMOS管MN7的漏极接在一起并与第八NMOS管MN8的栅极相接，第八NMOS管MN8的漏极与电源VCC相接，第八MN8管的源极输出信号到低基准电压产生电路2。
[0034] 参见图1，一种低基准电压产生电路，由第一、第二等效PMOS管MPS1、MPS2、第一、第二PMOS管MP1、MP2、第一、第二、第三NMOS管MN1、MN2、MN3、电容C2、C3和电阻R2构成，第一、第二、第三NMOS管MN1、MN2、MN3的衬底以及第一、第二NMOS管MN1、MN2的源极均与地VSS相接，第一、第二、第三NMOS管MN1、MN2、MN3的栅极同时与第二NMOS管MN2的漏极相接，还与第一等效PMOS管MPS1的漏极相接，并通过电容C3与地VSS相接；第三NMOS管MN3的源极通过电阻R2接地VSS，第三NMOS管MN3的漏极与第二等效PMOS管MPS2的漏极相接，并提供电压给所述稳定电路3；第一、第二等效PMOS管MPS1、MPS2的源极均与第二PMOS管MP2的漏极相接，作为基准电压的输出端；第一、第二等效PMOS管MPS1、MPS2的栅极均与地VSS相接；第一、第二等效PMOS管MPS1、MPS2的衬底相接；第一、第二PMOS管MP1、MP2的栅极同时与第一PMOS管MP1的漏极以及第一NMOS管MN1的漏极相接，并通过电容C2与电源VCC相接；第一、第二PMOS管MP1、MP2的源极均与电源VCC连接。
[0035] 上述等效PMOS管均由多只PMOS管串接构成，即该多只PMOS管的栅极同时连接在一起，作为等效PMOS管的栅极，该多只PMOS管的衬底也同时连接在一起，作为等效PMOS管的衬底；该多只PMOS管中的第一只PMOS管的漏极作为等效PMOS管的漏极，该多只PMOS管中的第一只PMOS管的源极连接该多只PMOS管中的第二只PMOS管的漏极，该多只PMOS管中的第二只PMOS管的源极连接该多只PMOS管中的第三只PMOS管的漏极，依次类推，该多只PMOS管中的最后一只PMOS管的源极作为等效PMOS管的源极。
[0036] 在具体实施例中，第一等效PMOS管MPS1由六只PMOS管MP3～MP8串接构成，第二等效PMOS管MPS2也由六只PMOS管MP9～MP14串接构成，构成等效PMOS管的PMOS管的数量由基准电压源的输出压确定。PMOS管MP3～MP14的衬底与PMOS管MP8的源极相接。
[0037] 稳定电路如图1所示，由NMOS管MN4、电容C1和电阻R1构成。稳定电路内部的RC反馈，用来确保低压低功耗偏置电压产生电路工作在稳定状态，防止低基准电压产生电路2进入振荡区。
[0038] 本发明的启动电路1的工作原理为：当低基准电压产生电路2尚未启动时，节点VBP电压为高电平，PMOS管MP15工作在截止区，节点VBN为低电平，NMOS管MN1和MN2工作在截止区。由于节点VBP电平为高电平，MP15的漏极无电流流过，NMOS管MN6的栅漏极必然为低电平，即VBN6为低电平，VBN6的低电平通过MP16和MN7构成的反相器后，反相器的输出电平会变为高电平，即VBN8电平为高电平。此时，NMOS管的栅极VBN8为高电平，源极VBN为低电平，漏极为电源电压VCC，衬底为地VSS，MN8管导通，电源VCC通过MN8管的漏源端对节点VBN充电，VBN节点电压会逐渐升高，当该节点电压升高到一定值后，MN1管和MN2管导通，MN1管的导通，会使得MN1管的漏极电压被拉低，即VBP节点电压会被拉低，当VBP节点电压被拉低到一定值时，MP1管和MP2管导通。同时MP15管也会导通，MP15导通过程中，栅极节点VBP电压由高到低变化，这会使得MP15管漏极节点VBN6电压由低升到高，当节点VBN6电压升高到某个值后，MP16和MN7构成反相器的输出VBN8会由高电平变为低电平，MN8管关断，MN8管停止对MN1和MN2管栅极进行充电，启动电路关闭，低压低功耗偏置电压产生电路完成启动。参见图2，电源上电到稳定过程中，从节点VBN、节点VREF、节点VBP的瞬态响应曲线可见，启动电路起到了对电路启动的功能。
[0039] 本发明的低基准电压产生电路2的原理为：MN2管栅极信号通过MN1管放大后，连接到MP2管的栅极，MP2管对该信号进一步放大，然后通过等效PMOS管MPS1，反馈回MN2，该环路构成正反馈。稳定电路3实时检测节点VB的信号电压，当节点VB的信号电压上升时，MN4的反向放大作用，会在VREF上产生降低的信号电压，该信号电压通过等效PMOS管MPS2反馈到VB，抑制VB信号电压的上升，起到稳定输出基准电压的功能。反馈环路稳定性曲线见图3所示，曲线表明，稳定电路对本发明起到了很好的稳定效果。
[0040] MN3栅源之间的电压差加上电阻R2两端的电压差与MN2栅源之间的电压VGS2相等。且MN2和MN3均工作在亚阈值区，流过电阻R2的电流Iptat为正温电流，其斜率可以通过设定MN2管和MN3管的宽长比的比值来改变。
[0041] 由于MPS1和MPS2的源极与源极、栅极与栅极分别接在一起，且MPS1和MPS2漏极电压差值很小，这样流过MPS1和MPS2的电流近似相等。而MPS1漏极与MN2的漏极相接，MPS2的漏极与MN3的漏极相接，所以流过MN2和MN3的电流也近似相等。
[0042] 等效PMOS管MPS1由MP3、MP4、MP5、MP6、MP7、MP8串接在一起，可以近似理解为一个恒温电阻Rmos1。低基准电压产生电路2产生的基准电压VREF由如下等式得到：
[0043] VREF=VGS2+Iptat×Rmos1
[0044] VGS2的负温度特性和Iptat×Rmos1的正温特性相互抵消，通过合理的设计VGS2、Iptat、Rmos1的值，可以得到零温输出的基准电压VREF。
[0045] 本发明可以保证电源电压较低时，仍能正常工作。图3为不同电源电压下，基准输出电压随温度的变化特性曲线，且电源电压低至0.8V时，本发明的一种低压低功耗基准电压源电路仍可以正常工作，即具有低压工作的特点。
[0046] 本发明工作在亚阈值区的MN2管和MN3管只需要消耗很低的电流，就可以确保低压低功耗电压基准产生电路正常工作。本发明利用MN2管和MN3管工作在亚阈值区时，漏极电流很小的特点，来实现低功耗特性。图4为电源电压为1.2V时，本发明的一种低压低功耗基准电压源电路的总电流随温度变化的曲线，从曲线可以得出：最大工作电流小于1.5uA。说明本发明的一种低压低功耗基准电压源电路具有低功耗的特点。
[0047] 上面的实施结果表明：本发明的一种低压低功耗基准电压源电路具有低工作电源电压、低输出基准电压、低功耗等特点。本发明技术可以应用到RFID标签芯片及其它低功耗IC芯片中。
