带隙基准提供电路及电子设备转让专利
申请号 : CN202111043315.0
文献号 : CN113805634B
文献日 : 2022-12-06
发明人 : 刘美冬 , 陈瑞隆 , 陈昱煌
申请人 : 厦门半导体工业技术研发有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种带隙基准提供电路,其特征在于,包括:
带隙基准输出端;
电流提供模块,所述电流提供模块用于在带隙基准使能开启时提供启动电流,并在带隙基准使能开启后提供带隙基准电流;
放大控制模块,所述放大控制模块与所述电流提供模块相连,所述放大控制模块用于根据所述启动电流和所述带隙基准电流为所述电流提供模块提供控制信号,以使所述带隙基准输出端提供带隙基准电压,其中,所述启动电流小于所述带隙基准电流;
其中,所述电流提供模块包括:
第一MOS管,所述第一MOS管的源极连接到预设电源,所述第一MOS管的栅极连接偏置电压,所述第一MOS管的漏极分别与所述带隙基准输出端和所述放大控制模块相连,所述第一MOS管在带隙基准使能开启时根据所述偏置电压进行工作,以向所述放大控制模块提供所述启动电流;
第二MOS管,所述第二MOS管的源极连接到所述预设电源,所述第二MOS管的栅极与所述放大控制模块的输出端相连,所述第二MOS管的漏极与所述带隙基准输出端相连,所述第二MOS管根据所述控制信号进行工作,以便与所述第一MOS管共同提供所述带隙基准电流。
2.根据权利要求1所述的带隙基准提供电路,其特征在于,所述第一MOS管和所述第二MOS管均为PMOS管。
3.根据权利要求1所述的带隙基准提供电路,其特征在于,所述放大控制模块包括:正温度系数电流支路,所述正温度系数电流支路与所述带隙基准输出端相连,所述正温度系数电流支路用于根据所述启动电流输出第一开启电压;
负温度系数电流支路,所述负温度系数电流支路与所述带隙基准输出端相连,所述负温度系数电流支路用于根据所述启动电流输出第二开启电压;
放大器,所述放大器的正输入端与所述正温度系数电流支路的输出端相连,所述放大器的负输入端与所述负温度系数电流支路的输出端相连,所述放大器的输出端与所述第二MOS管的栅极相连,所述放大器根据所述第一开启电压和所述第二开启电压输出所述控制信号至所述第二MOS管,以控制所述第二MOS管进行工作。
4.根据权利要求3所述的带隙基准提供电路,其特征在于,所述正温度系数电流支路还用于根据所述带隙基准电流输出第一基准电压,所述负温度系数电流支路还用于根据所述带隙基准电流输出第二基准电压,所述放大器还用于根据所述第一基准电压和所述第二基准电压输出带隙基准保持控制信号至所述第二MOS管,以使所述第二MOS管保持工作。
5.根据权利要求3所述的带隙基准提供电路,其特征在于,所述偏置电压由所述放大器的内部偏置电路提供。
6.根据权利要求3‑5中任一项所述的带隙基准提供电路,其特征在于,所述放大控制模块还包括第一电阻,所述第一电阻的一端与所述带隙基准输出端相连,所述第一电阻的另一端分别与所述正温度系数电流支路和所述负温度系数电流支路相连,所述正温度系数电流支路和所述负温度系数电流支路共用所述第一电阻。
7.根据权利要求6所述的带隙基准提供电路,其特征在于,所述正温度系数电流支路包括:第二电阻,所述第二电阻的一端与所述第一电阻的另一端相连;
第三电阻,所述第三电阻的一端与所述第二电阻的另一端相连且具有第一节点,所述第一节点与所述放大器的正输入端相连;
第一三极管,所述第一三极管的发射极与所述第三电阻的另一端相连,所述第一三极管的集电极与基极相连后接地。
8.根据权利要求6所述的带隙基准提供电路,其特征在于,所述负温度系数电流支路包括:第四电阻,所述第四电阻的一端与所述第一电阻的另一端相连;
第二三极管,所述第二三极管的发射极与所述第四电阻的另一端相连且具有第二节点,所述第二节点与所述放大器的负输入端相连,所述第二三极管的基极与集电极相连后接地。
9.一种电子设备,其特征在于,包括根据权利要求1‑8中任一项所述的带隙基准提供电路。
说明书 :
带隙基准提供电路及电子设备
技术领域
背景技术
有的电压模带隙基准电路需要启动电路给正温度系数支路或者负温度系数支路提供启动
脉冲,放大器才能输出信号控制晶体管开通进行工作,并且由于只通过晶体管为正温度系
数支路和负温度系数支路提供电流,所以所需晶体管尺寸较大,从而增加放大器的电容负
载,进而影响系统的稳定性及减慢系统的启动时间。
发明内容
需启动电路即可得到带隙基准电压,进而减小电路设计复杂度及设计面积。
隙基准使能开启后提供带隙基准电流;放大控制模块,所述放大控制模块与所述电流提供
模块相连,所述放大控制模块用于根据所述启动电流和所述带隙基准电流为所述电流提供
模块提供控制信号,以使所述带隙基准输出端提供带隙基准电压,其中,所述启动电流小于
所述带隙基准电流。
流生成控制信号,并根据控制信号控制电流提供模块提供带隙基准电流,以使带隙基准输
出端提供带隙基准电压,其中,启动电流小于带隙基准电流;由此,通过另外增加晶体管以
提供启动电流,从而无需启动电路即可得到带隙基准电压,进而减小带隙基准提供电路的
启动时间、减小电路设计复杂度、减小设计面积以及提高带隙基准提供电路稳定性。
端和所述放大控制模块相连,所述第一MOS管在带隙基准使能开启时根据所述偏置电压进
行工作,以向所述放大控制模块提供所述启动电流;第二MOS管,所述第二MOS管的源极连接
到所述预设电源,所述第二MOS管的栅极与所述放大控制模块的输出端相连,所述第二MOS
管的漏极与所述带隙基准输出端相连,所述第二MOS管根据所述控制信号进行工作,以便与
所述第一MOS管共同提供所述带隙基准电流。
启电压;负温度系数电流支路,所述负温度系数电流支路与所述带隙基准输出端相连,所述
负温度系数电流支路用于根据所述启动电流输出第二开启电压;放大器,所述放大器的正
输入端与所述正温度系数电流支路的输出端相连,所述放大器的负输入端与所述负温度系
数电流支路的输出端相连,所述放大器的输出端与所述第二MOS管的栅极相连,所述放大器
根据所述第一开启电压和所述第二开启电压输出所述控制信号至所述第二MOS管,以控制
所述第二MOS管进行工作。
器还用于根据所述第一基准电压和所述第二基准电压输出带隙基准保持控制信号至所述
第二MOS管,以使所述第二MOS管保持工作。
电流支路相连,所述正温度系数电流支路和所述负温度系数电流支路共用所述第一电阻。
有第一节点,所述第一节点与所述放大器的正输入端相连;第一三极管,所述第一三极管的
发射极与所述第三电阻的另一端相连,所述第一三极管的集电极与基极相连后接地。
连且具有第二节点,所述第二节点与所述放大器的负输入端相连,所述第二三极管的基极
与集电极相连后接地。
复杂度、减小设计面积以及提高带隙基准提供电路稳定性。
附图说明
具体实施方式
图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
电流((IPTAT)和负温度系数电流(ICTAT)提供电流,由于MOS管(MPO)尺寸较大,从而增加放大
器(OP)的电容负载,进而影响系统稳定性,同时减慢系统的启动时间;并且,如图1所示的电
路需要启动电路给正温度系数支路(PTAT)或者负温度系数支路(CTAT)提供启动脉冲,放大
器(OP)才能输出信号控制MOS管(MPO)开通进行工作,从而增加电路设计复杂度和设计面
积。
制电流提供模块提供带隙基准电流,以使带隙基准输出端提供带隙基准电压,其中,启动电
流小于带隙基准电流;由此,通过电流提供模块在带隙基准使能开启时提供启动电流,无需
启动电路即可实现带隙基准输出端提供带隙基准电压,进而减小电路设计复杂度及设计面
积;并且通过电流提供模块提供带隙基准电流可减小放大器(OP)的电容负载,进而提高带
隙基准稳定性,同时加快系统的启动时间。
明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本
发明,并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
第一MOS管MPB的漏极分别与带隙基准输出端10和放大控制模块30相连,第一MOS管MPB在带
隙基准使能开启时根据偏置电压VBIAS进行工作,以向放大控制模块30提供启动电流;第二
MOS管MPO1的源极连接到预设电源VCC,第二MOS管MPO1的栅极与放大控制模块30的输出端
相连,第二MOS管MPO1的漏极与带隙基准输出端10相连,第二MOS管MPO1根据控制信号进行
工作,以便与第一MOS管MPB共同提供带隙基准电流。
号进行工作,并与第一MOS管MPB共同提供带隙基准电流。
温度系数电流(IPTAT)和负温度系数电流(ICTAT)之和;同时,在带隙基准使能开启时,带隙基
准输出端10的电压上升至V1,此时上升后的电压V1小于带隙基准电压;因此,使能信号开启
时,带隙基准输出端的电流为启动电流,电压为V1。
电压,其中,启动电流小于带隙基准电流。
系数电流支路PTAT用于根据启动电流输出第一开启电压;负温度系数电流支路CTAT与带隙
基准输出端10相连,负温度系数电流支路CTAT用于根据启动电流输出第二开启电压;放大
器OP的正输入端与正温度系数电流支路PTAT的输出端相连,放大器OP的负输入端与负温度
系数电流支路CTAT的输出端相连,放大器OP的输出端B与第二MOS管MPO1的栅极相连,放大
器OP根据第一开启电压和第二开启电压输出控制信号至第二MOS管MPO1,以控制第二MOS管
MPO1进行工作。也就是说,放大器OP根据正温度系数电流支路PTAT输出的第一开启电压和
负温度系数电流支路CTAT输出的第二开启电压输出控制信号至第二MOS管MPO1,以控制第
二MOS管MPO1进行工作。
的电流,使带隙基准输出端电压上升为带隙基准电压;其中,正温度系数电流(IPTAT)+负温
度系数电流(ICTAT)为带隙基准电流。
还用于根据第一基准电压和第二基准电压输出带隙基准保持控制信号至第二MOS管MPO1,
以使第二MOS管MPO1保持工作。
CTAT相连,正温度系数电流支路PTAT和负温度系数电流支路CTAT共用第一电阻R10。
与第二电阻R1的另一端相连且具有第一节点D,第一节点D与放大器OP的正输入端相连;第
一三极管Q0的发射极与第三电阻R0的另一端相连,第一三极管Q0的集电极与基极相连后接
地GND。
电阻R2的另一端相连且具有第二节点E,第二节点E与放大器OP的负输入端相连,第二三极
管Q1的基极与集电极相连后接地GND。
的负载电容增加了放大器OP的压摆率以及加快放大器OP的小信号响应时间,进一步加快A
点稳定到带隙基准电压的时间。
到正温度系数电流(IPTAT)加上负温度系数电流(ICTAT)减去启动电流的时间,而不是从0到正
温度系数电流(IPTAT)加上负温度系数电流(ICTAT)的时间;另外,A点的稳定时间是从V1到带
隙基准电压的时间,而不是从0到带隙基准电压的时间,从而能够提高带隙基准的稳定性,
同时加快启动时间。
根据启动电流生成控制信号,并根据控制信号控制电流提供模块提供带隙基准电流,以使
带隙基准输出端提供带隙基准电压,其中,启动电流小于带隙基准电流;由此,通过另外增
加晶体管以提供启动电流,从而无需启动电路即可得到带隙基准电压,进而减小带隙基准
提供电路的启动时间、减小电路设计复杂度、减小设计面积以及提高带隙基准提供电路稳
定性。
复杂度、减小设计面积以及提高带隙基准提供电路稳定性。
定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,
除非另有明确具体的限定。
部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情
况理解上述术语在本发明中的具体含义。
们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特
征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在
第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示
第一特征水平高度小于第二特征。
点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不
应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点
可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域的技术人员可
以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
实施例进行变化、修改、替换和变型。