CN101630173B - 一种具有低闪烁噪声的cmos带隙基准源电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有低闪烁噪声的CMOS带隙基准源电路，包括启动电路、电源关断控制电路、运算放大器、基准电压产生电路，所述运算放大器的正输入端和负输入端均由两个相同的场效应管组成，并且正输入端和负输入端均设置有输入控制开关；通过输入控制开关的控制，正输入端的两个场效应管和负输入端的两个场效应管周期性地交替工作在强反型区和截至区，场效应管处于交替工作状态时具有较小的闪烁噪声，从而减小运算放大器的两个输入管的闪烁噪声引起的带隙基准源电路的噪声。

Description

一种具有低闪烁噪声的CMOS带隙基准源电路

技术领域

本发明属于模拟集成电路和混合信号集成电路领域，具体涉及一种具有低闪烁噪声的CMOS带隙基准源电路。 

背景技术

基准源电路是模拟集成电路中的一个重要模块电路，广泛应用于各种模拟集成电路和混合集成电路中，包括开关电源(DC-DC)，线形调整器(LDO)，数模转换电路(ADC&DAC)等都需要不随电源和温度变化的基准电压。在各种类型的基准源电路中，带隙基准源的输出基准电压具有良好的温度特性和电源抑制比，不受工艺变化等优点，从而成为基准源电路设计的首选。 

对于一些需要高精度基准电压的系统电路，需要一个低噪声的CMOS带隙基准源电路。而CMOS带隙基准源的噪声来源主要有两个，场效应管的闪烁噪声和电路中所有器件的热噪声。一般说来，场效应管的闪烁噪声与频率成反比，并且转角频率在500KHz到1MHz左右，在频率为几十KHz时，场效应管的闪烁噪声成为CMOS带隙基准源电路的主要噪声来源。因此较高的闪烁噪声限制了CMOS带隙基准源电路的应用范围。例如，工作在20Hz到20KHz频率范围内的高性能音频数模转换电路就需要一个具有低闪烁噪声的基准源电路来确保转换电路的性能。 

图1为传统的CMOS带隙基准源电路，该电路的工作原理如下所述。 

电路通过运算放大器的反馈控制使电路节点N1和N2点电压相等，因此流过电阻R1的电流等于ΔV_be/R₁，ΔV_be等于V_be0减去V_be1。场效应管MP1，MP2和MP3组成电流镜，由于MP1，MP2和MP3的栅源电压一样，且此时三个场效应管都工作在饱和区，所以三个场效应管的漏源电流基本相等。 

从而该基准源电路的输出为： 

$V_{\mathrm{ref}}=V_{\mathrm{be}2}+\frac{R_2}{R_1}\mathrm{\Δ}{V}_{\mathrm{be}}$

由于V_be2为负温度系数，ΔV_be为正温度系数，因此通过设置R2和R1的比值就可 以等到零温度系数的输出电压。 

对于图1所示的CMOS带隙基准源电路，当工作于音频范围时，运算放大器的两个输入管MP8和MP9的闪烁噪声成为整个基准源电路的主要噪声来源。现有的CMOS带隙基准源电路降低闪烁噪声的方法主要有以下几种： 

(1)增加器件的面积来减少闪烁噪声 

根据闪烁噪声的定义，闪烁噪声的噪声谱密度由下式给出： 

$V_n^2=\frac{K}{C_{\mathrm{ox}}*W*L}*\frac{1}{f}$

其中，K为常量，和工艺相关，数量级为10-25V2F；Cox是单位面积的栅氧化电容；f为工作频率；W是CMOS场效应管的宽；L是CMOS场效应管的长。由公式可看到闪烁噪声与频率成反比，当频率越低时，噪声越大。其次，闪烁噪声与CMOS场效应管的面积(W*L)成反比，因此，增加器件的面积来减少闪烁噪声是最简单直接的方法，但是这种办法大大增加了芯片的面积，尤其是在系统要求所需基准源的闪烁噪声电压很低时。例如一个信噪比(SNR)为100DB的模拟数字转换器，假设其输出信号的幅度为1V，那么要达到100DB的信噪比，其总噪声最大为10uV，因此基准源的噪声应该小于10uV，要产生这么小的噪声，基准源电路中每个器件的面积都将接近上千平方微米来减小闪烁噪声。 

(2)采用CHOP结构来平均闪烁噪声 

CHOP结构将闪烁噪声等效为基准源电路的失调电压，通过将运算放大器的两个输入端周期性的切换，同时运算放大器的输出也周期性切换，将闪烁噪声的功率谱在一定频率范围内平均，然后通过低通滤波器得到一个低噪声的基准电压输出。这种方法需要的低通滤波器一般通过芯片内部的电阻和电容实现，通常也需要占用很大的芯片面积。 

(3)通过特殊的工艺步骤或材料来制造低闪烁噪声的场效应管器件 

美国专利US6514825，US6160274，US6653679都是通过一些不同的特殊工艺步骤来制造低闪烁噪声的场效应MOS管。这类方法由于制造工艺的复杂，不适合主流的标准CMOS工艺，增加了芯片的制造成本。 

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供了一种具有低闪烁噪声的CMOS带隙基准源电路，通过两相交叠时钟来对CMOS带隙基准源电路中运算放大器的输入场 效应管的栅极进行控制，使输入场效应管在强反型区和截止区进行周期性的切换工作，从而有效的减小了由运算放大器的输入场效应管产生的闪烁噪声，从而使得该CMOS带隙基准源电路具有低的闪烁噪声。 

本发明的技术方案如下： 

一种具有低闪烁噪声的CMOS带隙基准源电路，包括启动电路、电源关断控制电路、运算放大器和基准电压产生电路，所述启动电路用于防止基准源电路工作在零电流的错误工作状态，所述电源关断控制电路用于控制基准源电路各条支路的电流是否关断，所述运算放大器用于调整基准电压产生电路中的电压，提高基准源电路的电源抑制比，所述基准电压产生电路用于基准电压的输出，其特征在于：所述运算放大器的正输入端和负输入端均由两个相同的场效应管组成，并且正输入端和负输入端均设置有输入控制开关；通过输入控制开关的控制，正输入端的两个场效应管和负输入端的两个场效应管周期性地交替工作在强反型区和截至区，由于场效应管处于这样的工作状态时则具有较小的闪烁噪声，因此大大减小了运算放大器的两个输入管的闪烁噪声引起的带隙基准源电路的噪声。 

所述启动电路由五个场效应管MP12、MP14、MN5、MN6和MN7组成，MN6的宽长比大于MN12的宽长比；其中，MP12、MP14的源极与电源相连；MP12的栅极与和电源关断信号PD相连；MP12的漏极、MN5的栅极与MN6的漏极相连；MP14的漏极、MN7的漏极、MN7的栅极与MN6的栅极连接在一起；MN5的源极、MN6的源极和MN7的源极均与地相连。 

所述启动电路的工作原理为：当电源正常上电时，MP12的栅极为低电平，MP12管导通，因此MN5的栅极电压跟随电源电压变化，当电源电压大于MN5的开启电压时，MN5导通，基准源电路中的电流镜的偏置电压被拉为低电平；整个电路各条支路开始有电流流过，电路从零电流的错误工作状态进入正常工作状态，正常工作后，MN6通过和MN7的镜像关系获得电流，并且由于MN6的宽长比设计的远远大于MP12的宽长比，所以MN5的栅极被MN6拉成低电平，完成启动过程。 

所述电源关断控制电路由五个场效应管MP11、MP13、MN8、MN9和MN10组成，当电源关断信号PD为高电平时，基准源电路的电源关断控制电路将基准源电路各条支路的电流都关断，从而基准源电路无功率消耗；其中，MN8的栅极、MN9的栅极、MN10的栅极和MP13的栅极与电源关断信号PD相连；MP13的漏 极、MN8的漏极与MP11的栅极相连；MP11的源极、MP13的源极与电源相连；MP11的漏极与MN5的漏极相连；MN8的源极、MN9的源极、MN10的源极与地相连；MN10的漏极与MN5的栅极相连；MN9的漏极与MN7的栅极相连。 

所述电源关断控制电路由电源关断信号PD控制工作，其工作原理为：当电源关断信号PD为高电平时，MP11的栅极为低电平，因此基准源电路中的电流镜的偏置电压被MP11拉为高电平，从而关断基准源电路中所有支路的电流；当电源关断信号PD为低电平时，MP11断开，基准源电路正常工作。 

运算放大器由十一个场效应管MN1、MN2、MN3、MN4、MP4、MP5、MP6、MP7、MP8、MP9、和MP10组成，MP7和MP8为运算放大器的负输入端，MP9和MP10为运算放大器的正输入端，场效应管MP4为运算放大器的电流源，场效应管MN1，MN2，MN3，MN4，MP5以及MP6为运算放大器的电流镜负载输出，为运算放大器提供输出；其中，MP4的源极、MP5的源极、MP6的源极与电源相连；MP4的栅极与MN5的漏极相连；MP4的漏极、MP7的源极、MP8的源极、MP9的源极、MP10的源极连接在一起；MN4的漏极、MP5的栅极、MP5的漏极与MP6的栅极相连；MN4的源极、MN3的源极、MN2的源极、MN1的源极与地相连；MN4的栅极、MN3的栅极、MN3的漏极、MP7的漏极、MP8的漏极连接在一起；MP9的漏极、MP10的漏极、MN2的漏极、MN2的栅极、MN1的栅极连接在一起；MN1的漏极与MP6的漏极相连。 

运算放大器的输入控制开关可以使用电压控制型开关，如P型或者N型场效应管，也可以用三极管等电流控制型开关。 

具体地，运算放大器的输入控制开关由开关SW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6、SW7、SW8组成，通过这八个开关控制运算放大器的输入场效应管的工作状态；其中，开关SW1的两端分别与MP7的栅极、电源相连，开关SW1的一端与MP7的栅极相连，另一端与电源相连；开关SW2的一端与MP7的栅极相连，另一端与MP2的漏极相连；开关SW3的一端与MP8的栅极相连，另一端与电源相连；开关SW4的一端与MP8的栅极相连，一端与MP2的漏极相连；开关SW5的一端与MP9的栅极相连，另一端与电源相连；开关SW6的一端与MP9的栅极相连，另一端与MP1的漏极相连；开关SW7的一端与MP10的栅极相连，另一端与电源相连；开关SW8的一端与MP10的栅极相连，另一端MP1的漏极相连。 

所述输入控制开关连接有PH1和PH2、PH1N和PH2N的两相交叠时钟控制信号，其中，PH1N为PH1的反相，PH2N为PH2N的反相；所述PH1、PH1N、PH2、PH2N交替接入到输入控制开关。

信号PH2N接入开关SW1，信号PH2接入SW2，信号PH1N接入SW3，信号PH1接入SW4，信号PH1N接入SW5，信号PH1接入SW6，信号PH2N接入SW7，信号PH2接入SW8。 

当PH1为低、PH2为高时，MP8和MP9作为运算放大器的输入场效应对管，工作在强反型区，而MP7和MP10的栅极和电源相连，工作在截止区；当PH1为高、PH2为低时，MP7和MP10作为运算放大器的输入场效应对管，工作在强反型区，而MP8和MP9的栅极和电源相连，工作在截止区；因此MP7，MP8，MP9，MP10周期性地工作在强反型区和截至区，而当场效应管处于这样的工作状态时具有较小的闪烁噪声。 

带隙基准源的基准电压产生电路由电阻R1、R2，场效应管MP1、MP2、MP3，和三极管Q0、Q1、Q2组成，用于产生一个与温度和电源无关的基准电压输出；其中：场效应管MP1、MP2和MP3组成电流镜；MP1的源极、MP2的源极、MP3的源极与电源相连；MP1的栅极、MP2的栅极、MP3的栅极与MP6的漏极相连；电阻R1的两端分别和MP1的漏极、三极管Q1的发射极相连；MP2的漏极和三极管Q0的发射极相连；电阻R2的两端分别和MP3的漏极、三极管Q3的发射极相连；三极管Q0的基极和集电极，三极管Q1的基极、集电极、三极管Q2的基极和集电极均与地连接。 

所述带隙基准源的基准电压产生电路的工作原理为：通过运算放大器的反馈控制使MP1漏极电压和MP2漏极电压相等，因此流过电阻R1的电流等于ΔV_be/R₁，ΔV_be＝V_be0-V_be1，其中V_be0表示通过三极管Q0的导通电压，V_be1表示通过三极管Q1的导通电压；由于MP1、MP2和MP3的栅源电压一样，且三个场效应管都工作在饱和区，所以三个场效应管的漏源电流基本相等，从而该基准源电路的输出为： 

$V_{\mathrm{ref}}=V_{\mathrm{be}2}+\frac{R_2}{R_1}\mathrm{\Δ}{V}_{\mathrm{be}}$

其中V_be2为负温度系数，ΔV_be为正温度系数，因此通过设置R2和R1的比值就可以得到零温度系数的输出电压。 

本发明的有益效果如下： 

本发明可以有效减小闪烁噪声，而且可以节约芯片面积，降低了成本；不需要特殊工艺，适合标准的CMOS工艺，具有广泛的应用范围。 

附图说明

图1为传统的带隙基准源电路示意图 

图2为本发明的结构示意图 

图3为传统CMOS带隙基准源电路和本发明的噪声仿真波形对比图 

图4为两相交叠时钟产生电路原理图 

图5为两相交叠时钟产生电路的仿真波形示意图 

具体实施方式

本发明所涉及的低闪烁噪声CMOS带隙基准源电路如图2所示，包括启动电路、电源关断控制电路、运算放大器和基准电压产生电路，所述启动电路用于防止基准源电路工作在零电流的错误工作状态，所述电源关断控制电路用于控制基准源电路各条支路的电流是否关断，所述运算放大器用于调整基准电压产生电路中的电压，提高基准源电路的电源抑制比，所述基准电压产生电路用于基准电压的输出，其特征在于：所述运算放大器的正输入端和负输入端均由两个相同的场效应管组成，并且正输入端和负输入端均设置有输入控制开关；通过输入控制开关的控制，正输入端的两个场效应管和负输入端的两个场效应管周期性地交替工作在强反型区和截至区，由于场效应管处于这样的工作状态时则具有较小的闪烁噪声，因此大大减小了运算放大器的两个输入管的闪烁噪声引起的带隙基准源电路的噪声。 

所述启动电路由五个场效应管MP12、MP14、MN5、MN6和MN7组成，MN6的宽长比大于MN12的宽长比；其中，MP12、MP14的源极与电源相连；MP12的栅极与和电源关断信号PD相连；MP12的漏极、MN5的栅极与MN6的漏极相连；MP14的漏极、MN7的漏极、MN7的栅极与MN6的栅极连接在一起；MN5的源极、MN6的源极和MN7的源极均与地相连。 

所述启动电路的工作原理为：当电源正常上电时，MP12的栅极为低电平，MP12管导通，因此MN5的栅极电压跟随电源电压变化，当电源电压大于MN5的开启电压时，MN5导通，基准源电路中的电流镜的偏置电压(MP4的栅极)被拉为低电平；整个电路各条支路开始有电流流过，电路从零电流的错误工作状态进入正常工作状态，正常工作后，MN6通过和MN7的镜像关系获得电流，并且 由于MN6的宽长比设计的远远大于MP12的宽长比，所以MN5的栅极被MN6拉成低电平，完成启动过程。 

所述电源关断控制电路由五个场效应管MP11、MP13、MN8、MN9和MN10组成，当电源关断信号PD为高电平时，基准源电路的电源关断控制电路将基准源电路各条支路的电流都关断，从而基准源电路无功率消耗；其中，MN8的栅极、MN9的栅极、MN10的栅极和MP13的栅极与电源关断信号PD相连；MP13的漏极、MN8的漏极与MP11的栅极相连；MP11的源极、MP13的源极与电源相连；MP11的漏极与MN5的漏极相连；MN8的源极、MN9的源极、MN10的源极与地相连；MN10的漏极与MN5的栅极相连；MN9的漏极与MN7的栅极相连。 

所述电源关断控制电路由电源关断信号PD控制工作，其工作原理为：当电源关断信号PD为高电平时，MP11的栅极为低电平，因此基准源电路中的电流镜的偏置电压(MP4的栅极)被MP11拉为高电平，从而关断基准源电路中所有支路的电流；当电源关断信号PD为低电平时，MP11断开，基准源电路正常工作。 

运算放大器由十一个场效应管MN1、MN2、MN3、MN4、MP4、MP5、MP6、MP7、MP8、MP9、和MP10组成，MP7和MP8为运算放大器的负输入端，MP9和MP10为运算放大器的正输入端，场效应管MP4为运算放大器的电流源，场效应管MN1，MN2，MN3，MN4，MP5以及MP6为运算放大器的电流镜负载输出，为运算放大器提供输出；其中，MP4的源极、MP5的源极、MP6的源极与电源相连；MP4的栅极与MN5的漏极相连；MP4的漏极、MP7的源极、MP8的源极、MP9的源极、MP10的源极连接在一起；MN4的漏极、MP5的栅极、MP5的漏极与MP6的栅极相连；MN4的源极、MN3的源极、MN2的源极、MN1的源极与地相连；MN4的栅极、MN3的栅极、MN3的漏极、MP7的漏极、MP8的漏极连接在一起；MP9的漏极、MP10的漏极、MN2的漏极、MN2的栅极、MN1的栅极连接在一起；MN1的漏极与MP6的漏极相连。 

运算放大器的输入控制开关可以使用电压控制型开关，如P型或者N型场效应管，也可以用三极管等电流控制型开关。 

具体地，运算放大器的输入控制开关由开关SW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6、SW7、SW8组成，通过这八个开关控制运算放大器的输入场效应管的工作状态；其中，开关SW1的两端分别与MP7的栅极、电源相连，开关SW1的一端与MP7的栅极相连，另一端与电源相连；开关SW2的一端与MP7的栅极相连， 另一端与MP2的漏极相连；开关SW3的一端与MP8的栅极相连，另一端与电源相连；开关SW4的一端与MP8的栅极相连，一端与MP2的漏极相连；开关SW5的一端与MP9的栅极相连，另一端与电源相连；开关SW6的一端与MP9的栅极相连，另一端与MP1的漏极相连；开关SW7的一端与MP10的栅极相连，另一端与电源相连；开关SW8的一端与MP10的栅极相连，另一端MP1的漏极相连。 

所述输入控制开关连接有PH1和PH2、PH1N和PH2N的两相交叠时钟控制信号，其中，PH1N为PH1的反相，PH2N为PH2N的反相；所述PH1、PH1N、PH2、PH2N交替接入到输入控制开关。 

信号PH2N接入开关SW1，信号PH2接入SW2，信号PH1N接入SW3，信号PH1接入SW4，信号PH1N接入SW5，信号PH1接入SW6，信号PH2N接入SW7，信号PH2接入SW8。 

当PH1为低、PH2为高时，MP8和MP9作为运算放大器的输入场效应对管，工作在强反型区，而MP7和MP10的栅极和电源相连，工作在截止区；当PH1为高、PH2为低时，MP7和MP10作为运算放大器的输入场效应对管，工作在强反型区，而MP8和MP9的栅极和电源相连，工作在截止区；因此MP7，MP8，MP9，MP10周期性地工作在强反型区和截至区，而当场效应管处于这样的工作状态时具有较小的闪烁噪声。 

带隙基准源的基准电压产生电路由电阻R1、R2，场效应管MP1、MP2、MP3，和三极管Q0、Q1、Q2组成，用于产生一个与温度和电源无关的基准电压输出；其中：场效应管MP1、MP2和MP3组成电流镜；MP1的源极、MP2的源极、MP3的源极与电源相连；MP1的栅极、MP2的栅极、MP3的栅极与MP6的漏极相连；电阻R1的两端分别和MP1的漏极、三极管Q1的发射极相连；MP2的漏极和三极管Q0的发射极相连；电阻R2的两端分别和MP3的漏极、三极管Q3的发射极相连；三极管Q0的基极和集电极，三极管Q1的基极、集电极、三极管Q2的基极和集电极均与地连接。 

所述带隙基准源的基准电压产生电路的工作原理为：通过运算放大器的反馈控制使MP1漏极电压和MP2漏极电压相等，因此流过电阻R1的电流等于ΔV_be/R₁，ΔV_be＝V_be0-V_be1，其中V_be0表示通过三极管Q0的导通电压，V_be1表示通过三极管Q1的导通电压；由于MP1、MP2和MP3的栅源电压一样，且三个场效应管都工作在 饱和区，所以三个场效应管的漏源电流基本相等，从而该基准源电路的输出为： 

$V_{\mathrm{ref}}=V_{\mathrm{be}2}+\frac{R_2}{R_1}\mathrm{\Δ}{V}_{\mathrm{be}}$

其中V_be2为负温度系数，Δ_Vbe为正温度系数，因此通过设置R2和R1的比值就可以得到零温度系数的输出电压。 

如图3所示，其中曲线A为本发明的低闪烁噪声CMOS带隙基准源电路的噪声仿真波形，B为相同场效应管面积的传统的CMOS带隙基准源电路的噪声仿真波形，从仿真波形中可以看出，本发明的电路在低频下的闪烁噪声得到有效的减小，工作频率越低，闪烁噪声的减小幅度越大。 

如图4所示，为了避免运算放大器的输入管MP7、MP8、MP9、MP10同时工作在截止区，即当开关SW2断开时，SW4还未闭合，此时，基准源电路中的运算放大器的两个输入都是和电源相连，使得整个基准源电路产生开环，从而使输出基准电压发生跳变。针对此问题，本发明对图2中所使用的两相时钟进行了交叠处理，通过交叠时钟产生电路，场效应管MP7和MP8，MP9和MP10都有一小段时间同时工作在强反型区，避免了基准源电路中运算放大器开环造成基准输出电压发生跳变。 

图5为两相交叠时钟产生电路的仿真波形，从仿真波形中可以看到，PH1和PH2具有同时高电平的状态，而没有同时为低电平的状态，从而使场效应管MP7和MP8，MP9和MP10有同时导通的时候，而无同时关断的时候，满足设计要求。 

Claims (13)

1.一种具有低闪烁噪声的CMOS带隙基准源电路，包括启动电路、电源关断控制电路、运算放大器和基准电压产生电路，所述启动电路用于防止基准源电路工作在零电流的错误工作状态，所述电源关断控制电路用于控制基准源电路各条支路的电流是否关断，所述运算放大器用于调整基准电压产生电路中的电压，提高基准源电路的电源抑制比，所述基准电压产生电路用于基准电压的输出，其特征在于：所述运算放大器的正输入端和负输入端均由两个相同的场效应管组成，并且正输入端和负输入端均设置有输入控制开关；通过输入控制开关的控制，正输入端的两个场效应管和负输入端的两个场效应管周期性地交替工作在强反型区和截至区，场效应管处于交替工作状态时具有较小的闪烁噪声，从而减小运算放大器的两个输入管的闪烁噪声引起的带隙基准源电路的噪声。

2.根据权利要求1所述的一种具有低闪烁噪声的CMOS带隙基准源电路，其特征在于：所述启动电路由五个场效应管MP12、MP14、MN5、MN6和MN7组成，MN6的宽长比大于MN12的宽长比；其中，MP12、MP14的源极与电源相连；MP12的栅极与和电源关断信号PD相连；MP12的漏极、MN5的栅极与MN6的漏极相连；MP14的漏极、MN7的漏极、MN7的栅极与MN6的栅极连接在一起；MN5的源极、MN6的源极和MN7的源极均与地相连。

3.根据权利要求2所述的一种具有低闪烁噪声的CMOS带隙基准源电路，其特征在于：所述启动电路的工作原理为：当电源正常上电时，MP12的栅极为低电平，MP12管导通，因此MN5的栅极电压跟随电源电压变化，当电源电压大于MN5的开启电压时，MN5导通，基准源电路中的电流镜的偏置电压被拉为低电平；整个电路各条支路开始有电流流过，电路从零电流的错误工作状态进入正常工作状态，正常工作后，MN6通过和MN7的镜像关系获得电流，并且由于MN6的宽长比设计的远远大于MP12的宽长比，所以MN5的栅极被MN6拉成低电平，完成启动过程。

4.根据权利要求1所述的一种具有低闪烁噪声的CMOS带隙基准源电路，其特征在于：所述电源关断控制电路由五个场效应管MP11、MP13、MN8、MN9和MN10组成，当电源关断信号PD为高电平时，基准源电路的电源关断控制电路将基准源电路各条支路的电流都关断，基准源电路无功率消耗；其中，MN8的栅极、MN9的栅极、MN10的栅极和MP13的栅极与电源关断信号PD相连；MP13的漏极、MN8的漏极与MP11的栅极相连；MP11的源极、MP13的源极与电源相连；MP11的漏极与MN5的漏极相连；MN8的源极、MN9的源极、MN10的源极与地相连；MN10的漏极与MN5的栅极相连；MN9的漏极与MN7的栅极相连。

5.根据权利要求4所述的一种具有低闪烁噪声的CMOS带隙基准源电路，其特征在于：所述电源关断控制电路由电源关断信号PD控制工作，其工作原理为：当电源关断信号PD为高电平时，MP11的栅极为低电平，因此基准源电路中的电流镜的偏置电压被MP11拉为高电平，从而关断基准源电路中所有支路的电流；当电源关断信号PD为低电平时，MP11断开，基准源电路正常工作。

6.根据权利要求1所述的一种具有低闪烁噪声的CMOS带隙基准源电路，其特征在于：所述运算放大器由十一个场效应管MN1、MN2、MN3、MN4、MP4、MP5、MP6、MP7、MPg、MP9、和MP10组成，MP7和MP8为运算放大器的负输入端，MP9和MP10为运算放大器的正输入端，场效应管MP4为运算放大器的电流源，场效应管MN1，MN2，MN3，MN4，MP5以及MP6为运算放大器的电流镜负载输出，为运算放大器提供输出；其中，MP4的源极、MP5的源极、MP6的源极与电源相连；MP4的栅极与MN5的漏极相连；MP4的漏极、MP7的源极、MP8的源极、MP9的源极、MP10的源极连接在一起；MN4的漏极、MP5的栅极、MP5的漏极与MP6的栅极相连；MN4的源极、MN3的源极、MN2的源极、MN1的源极与地相连；MN4的栅极、MN3的栅极、MN3的漏极、MP7的漏极、MPg的漏极连接在一起；MP9的漏极、MP10的漏极、MN2的漏极、MN2的栅极、MN1的栅极连接在一起；MN1的漏极与MP6的漏极相连。

7.根据权利要求1所述的一种具有低闪烁噪声的CMOS带隙基准源电路，其特征在于：运算放大器的输入控制开关采用电压控制型开关，或者采用三极管电流控制型开关。

8.根据权利要求1所述的一种具有低闪烁噪声的CMOS带隙基准源电路，其特征在于：运算放大器的输入控制开关由开关SW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6、SW7、SW8组成，通过这八个开关控制运算放大器的输入场效应管的工作状态；其中，开关SW1的两端分别与MP7的栅极、电源相连，开关SW1的一端与MP7的栅极相连，另一端与电源相连；开关SW2的一端与MP7的栅极相连，另一端与MP2的漏极相连；开关SW3的一端与MP8的栅极相连，另一端与电源相连；开关SW4的一端与MP8的栅极相连，一端与MP2的漏极相连；开关SW5的一端与MP9的栅极相连，另一端与电源相连；开关SW6的一端与MP9的栅极相连，另一端与MP1的漏极相连；开关SW7的一端与MP10的栅极相连，另一端与电源相连；开关SW8的一端与MP10的栅极相连，另一端MP1的漏极相连。

9.根据权利要求8所述的一种具有低闪烁噪声的CMOS带隙基准源电路，其特征在于：所述输入控制开关连接有PH1和PH2、PH1N和PH2N的两相交叠时钟控制信号，其中，PH1N为PH1的反相，PH2N为PH2N的反相；所述PH1、PH1N、PH2、PH2N交替接入到输入控制开关。

10.根据权利要求9所述的一种具有低闪烁噪声的CMOS带隙基准源电路，其特征在于：信号PH2N接入开关SW1，信号PH2接入SW2，信号PH1N接入SW3，信号PH1接入SW4，信号PH1N接入SW5，信号PH1接入SW6，信号PH2N接入SW7，信号PH2接入SW8。

11.根据权利要求10所述的一种具有低闪烁噪声的CMOS带隙基准源电路，其特征在于：当PH1为低、PH2为高时，MP8和MP9作为运算放大器的输入场效应对管，工作在强反型区，而MP7和MP10的栅极和电源相连，工作在截止区；当PH1为高、PH2为低时，MP7和MP10作为运算放大器的输入场效应对管，工作在强反型区，而MP8和MP9的栅极和电源相连，工作在截止区；因此MP7、MP8、MP9、MP10周期性地工作在强反型区和截至区，当场效应管处于这样的工作状态时具有较小的闪烁噪声。

12.根据权利要求1所述的一种具有低闪烁噪声的CMOS带隙基准源电路，其特征在于：带隙基准源的基准电压产生电路由电阻R1、R2，场效应管MP1、MP2、MP3，和三极管Q0、Q1、Q2组成，用于产生一个与温度和电源无关的基准电压输出；其中：场效应管MP1、MP2和MP3组成电流镜；MP1的源极、MP2的源极、MP3的源极与电源相连；MP1的栅极、MP2的栅极、MP3的栅极与MP6的漏极相连；电阻R1的两端分别和MP1的漏极、三极管Q1的发射极相连；MP2的漏极和三极管Q0的发射极相连；电阻R2的两端分别和MP3的漏极、三极管Q3的发射极相连；三极管Q0的基极和集电极，三极管Q1的基极、集电极、三极管Q2的基极和集电极均与地连接。

13.根据权利要求12所述的一种具有低闪烁噪声的CMOS带隙基准源电路，其特征在于：所述带隙基准源的基准电压产生电路的工作原理为：通过运算放大器的反馈控制使MP1漏极电压和MP2漏极电压相等，因此流过电阻R1的电流等于ΔV_be/R₁，ΔV_be＝V_be0-V_be1，其中V_be0表示通过三极管Q0的导通电压，V_be1表示通过三极管Q1的导通电压；由于MP1、MP2和MP3的栅源电压一样，且三个场效应管都工作在饱和区，所以三个场效应管的漏源电流基本相等，从而该基准源电路的输出为：

$V_{\mathrm{ref}}=V_{\mathrm{be}2}+\frac{R_2}{R_1}\mathrm{\Δ}{V}_{\mathrm{be}}$

其中V_be2为负温度系数，ΔV_be为正温度系数，因此通过设置R2和R1的比值就可以得到零温度系数的输出电压。

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