一種可任意低壓輸出的基準源的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種可任意低壓輸出的基準源。
【背景技術】
[0002]現有的基準源設計包括電壓模基準源和電流模基準源，通常電壓模基準源的輸出電壓都在1.2V左右，最小工作電壓在1.5V以上，典型的BANDGAP結構需要的工作電流較多，通常都是要2uA以上的電流，如果需要采用更小的工作電流實現，通常都是考慮亞閾區基準源來實現。而亞閾區電壓模基準的工作電流較小，輸出一般為1.2V，因此最小工作電壓較高。這些方案都無法同時滿足工作電壓低、工作電流小、輸出任意低電壓基準的要求。

【發明內容】

[0003]本發明目的是針對現有技術存在的缺陷提供一種可任意低壓輸出的基準源，該基準源是在亞閾區電壓模基礎上進行改進設計的一種亞閾區電流模基準，它能同時滿足低壓，低輸出和低工作電流的要求，在低電壓工作和要求待機功耗要求很苛刻的產品中會非常合適。
[0004]本發明為實現上述目的，采用如下技術方案:一種可任意低壓輸出的基準源，包括PM0S 管 Ml、PM0S 管 M2、NM0S 管 M3、NM0S 管 M4、PM0S 管 M5 和 PM0S 管 M6 ;其中，所述 PM0S管Ml、PM0S管M2、PM0S管M5和PM0S管M6的源極連接到啟動電路的正極端，所述NM0S管M3和NM0S管M4的源極連接到啟動電路的負極端；所述PM0S管M1、PM0S管M2、PM0S管M5和PM0S管M6的柵極彼此相互連接；所述NM0S管M3的漏極與所述PM0S管Ml的漏極連接；所述PM0S管M2的漏極通過電阻&連接到所述NM0S管M4的漏極；所述NM0S管M3的柵極與所述NM0S管M4的漏極連接；所述NM0S管M4的柵極與所述NM0S管M3的漏極連接；還包括PNP型三極管Q1，其基極和集電極均連接到啟動電路的負極端，其發射極與PM0S管M5的漏極連接；所述PM0S管M6的漏極通過電阻Ry連接到啟動電路的負極端；所述PM0S管M5的漏極與所述PM0S管M6的漏極之間設置有電阻Rx。
[0005]本發明的有益效果:本發明電路的最小工作電壓可以得到0.8V，滿足單節干電池的應用場合；且該電路功耗特別低，在目前的可穿戴產品場合，可以有效節能，延長產品使用壽命。另外，該電路基準電壓可以根據需要簡易調節，只需要調整電阻Rx與電阻Ry之間的關系，就能得到需要的任意低電壓基準溫度特性不發生改變，保持了電壓模溫度特性。
【附圖說明】
[0006]圖1本發明的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0007]圖1所示，涉及一種可任意低壓輸出的基準源，包括PM0S管Ml、PM0S管M2、NM0S管 M3、NM0S 管 M4、PM0S 管 M5 和 PM0S 管 M6 ;其中，所述 PM0S 管 Ml、PM0S 管 M2、PM0S 管 M5和PMOS管M6的源極連接到啟動電路的正極端，所述NM0S管M3和NM0S管M4的源極連接到啟動電路的負極端；所述PM0S管M1、PM0S管M2、PM0S管M5和PM0S管M6的柵極彼此相互連接；所述NM0S管M3的漏極與所述PM0S管Ml的漏極連接；所述PM0S管M2的漏極通過電阻札連接到所述NM0S管M4的漏極；所述NM0S管M3的柵極與所述NM0S管M4的漏極連接；所述NM0S管M4的柵極與所述NM0S管M3的漏極連接；還包括PNP型三極管Q1，其基極和集電極均連接到啟動電路的負極端，其發射極與PM0S管M5的漏極連接；所述PM0S管M6的漏極通過電阻Ry連接到啟動電路的負極端；所述PM0S管M5的漏極與所述PM0S管M6的漏極之間設置有電阻Rx。
[0008]該電路的工作原理:M1-M4及電阻札組成了偏置電路，產生的偏置電流為:
[0009]I = nVJnm/Ri;---------------------------------------------(1)
[0010]其中，m為M3:M4的物理尺寸比，該電流具有正的溫度系數。
[0011]如果是正常的電壓模，基準電壓VREF= VBE+IR2=--------(2)
[0012]在本發明中，考慮得到一個具有零溫度系數的基準，最直接的想法是把電壓模基準乘以一個小于1的固定系數，那么就可以得到低壓基準。同時由于該偏置電路工作電壓可以低到0.8V，每一支路電流可以低到近0.luA，這樣整體電路的工作電流可以控制在0.5uA左右，滿足低功耗要求。電路實際上是通過15、16、01，&，&這幾個簡單的器件完成。
[0013]從圖1我們可以進行計算并得到如下公式:
[0014]Vref — [I_(V ref_Vbe)/Rx]Ry — I R y_VrefRy/Rx+VbeRy/Rx；------------------------(3)
[0015]將公式(3)整理變形得到:
[0016]VREF= (IR YRX+VBERY) / (RX+RY) ；-----------------------------------------(4)
[0017]帶入偏置電流I的計算公式則有:
[0018]VREF= (nV JnmRYRx/Rj+VBgRY)/ (RX+RY) ；---------------------------------(5)
[0019]假定取Rx= R 2，則能得到
[0020]VREF= (nV Jnm^/Rj+VB^RY/ (R2+RY) ；---------------------------------(6)
[0021]將公式(6)與公式(2)進行對比，得到亞閾區電流模的基準與電壓模基準的系數關系為 RY/ (R2+RY) ο
[0022]可見，只需要在亞閾區電壓模的基礎上增加一路電路和一個電阻RY，就可以根據自己的需要任意改變基準源的輸出值，同時保證溫度特性不發生改變。
[0023]以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種可任意低壓輸出的基準源，其特征在于，包括PMOS管Ml、PMOS管M2、NMOS管M3、NMOS 管 M4、PMOS 管 M5 和 PMOS 管 M6 ;其中，所述 PMOS 管 Ml、PMOS 管 M2、PMOS 管 M5 和PMOS管M6的源極連接到啟動電路的正極端，所述NMOS管M3和NMOS管M4的源極連接到啟動電路的負極端；所述PMOS管M1、PM0S管M2、PM0S管M5和PMOS管M6的柵極彼此相互連接；所述NMOS管M3的漏極與所述PMOS管Ml的漏極連接；所述PMOS管M2的漏極通過電阻札連接到所述NMOS管M4的漏極；所述NMOS管M3的柵極與所述NMOS管M4的漏極連接；所述NMOS管M4的柵極與所述NMOS管M3的漏極連接；還包括PNP型三極管Q1，其基極和集電極均連接到啟動電路的負極端，其發射極與PMOS管M5的漏極連接；所述PMOS管M6的漏極通過電阻Ry連接到啟動電路的負極端；所述PMOS管M5的漏極與所述PMOS管M6的漏極之間設置有電阻Rx。
【專利摘要】本發明公開了一種可任意低壓輸出的基準源，包括PMOS管M1、PMOS管M2、NMOS管M3、NMOS管M4、PMOS管M5和PMOS管M6；還包括PNP型三極管Q1，其基極和集電極均連接到啟動電路的負極端，其發射極與PMOS管M5的漏極連接；所述PMOS管M6的漏極通過電阻Ry連接到啟動電路的負極端；所述PMOS管M5的漏極與所述PMOS管M6的漏極之間設置有電阻Rx。本發明電路的最小工作電壓可以得到0.8V，滿足單節干電池的應用場合；且該電路功耗特別低，在目前的可穿戴產品場合，可以有效節能，延長產品使用壽命。
【IPC分類】G05F1/56
【公開號】CN105320202
【申請號】CN201510737545
【發明人】吳國平, 劉桂芝, 周堯, 蔣小強
【申請人】無錫麟力科技有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年11月3日