CN103001613A

CN103001613A - 一种应用于自举基准的启动电路

Info

Publication number: CN103001613A
Application number: CN2012104311640A
Authority: CN
Inventors: 蒋仁杰
Original assignee: CHANGSHA JINGJIA MICROELECTRONIC Co Ltd
Current assignee: CHANGSHA JINGJIA MICROELECTRONIC Co Ltd
Priority date: 2012-11-02
Filing date: 2012-11-02
Publication date: 2013-03-27

Abstract

本发明公开了一种应用于自举基准的启动电路。本电路针对模拟电路中应用最普遍的偏置电路，即自举基准电路存在的“简并”偏置点问题，即上电时所有晶体管传输的电流均为零的问题，提出了一种简单可靠的启动电路，该电路可以将偏置电路从上电时的“零电流”模式引导至正常工作模式，且该启动电路结构简单，消耗的电流极低，即实现了一种低功耗启动电路。

Description

一种应用于自举基准的启动电路

技术领域

本发明主要涉及启动电路的设计领域，特指一种应用于自举基准的启动电路。

背景技术

对于模拟集成电路，其性能的好坏取决于很多因素，基准电压、基准电流的稳定性也是其中一个很重要的因素。基准电压、基准电流的电路形式很多，各有优缺点，自举基准是其中一种电路形式，它是通过有源器件上的电压产生电流，并用该电路作为该有源器件的电流，如此可以得到与电源电压无关的基准电压和基准电流。但是诸如自举基准这种与电源无关的偏置电路有一个很重要的问题，即“简并”偏置点的存在，这是其自身电路特点决定的，即上电时所有晶体管传输的电流均为零，且电路可以一种保持这种状态。偏置电路的这种特性使得电路很可能失效，这就需要一个启动电路，该电路的目的就是在偏置电路上电时将其从“零电流”模式引导至正常工作模式。

发明内容

本发明要解决的问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，提出一种应用于自举基准的启动电路。

本发明提出的解决方案为：本电路针对模拟电路中应用最普遍的偏置电路，即自举基准电路存在的“简并”偏置点问题，即上电时所有晶体管传输的电流均为零的问题，提出了一种简单可靠的启动电路，该电路可以将偏置电路从上电时的“零电流”模式引导至正常工作模式，且该启动电路结构简单，消耗的电流极低，即实现了一种低功耗启动电路。

附图说明

图1是本发明的电路原理示意图；

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，自举基准电路中的PMOS管M₆和M₇的尺寸相同，则电流I₁=I₂，I₁流经M₉产生电压V_GS9，I₂流经R₂产生电压I₂R₂，这两个电压是同一个电压，即

I_{2} R_{2} = V_{TH 9} + {(\frac{I_{1}}{K_{n}})}^{\frac{1}{2}} - - - (1)

其中

假设I₁=I₂=I_Q，则通过式(1)可以得出

I_{Q} = \frac{V_{TH 9}}{R_{2}} + \frac{1}{2 K_{n} R_{2}^{2}} + \frac{1}{R_{2}} \sqrt{\frac{V_{TH 9}}{K_{n} R_{2}} + \frac{1}{4 K_{n}^{2} R_{2}^{2}}} - - - (2)

从式(2)可以看出I_Q与电源VDD无关，则基准电压I₂R₂也和电源无关。但此基准存在一个很严重的问题，即存在“简并”偏置点，即当电路上电时，自举基准中的所有MOS管都可能传输零电流，即I₁=I₂=0，且该状态可以一直保持，从而使得电路无法正常工作，此时就需要将自举基准电路从上电时的“零电流”模式引导至正常工作模式，即如图1中的启动电路，当I₁=I₂=0时，NMOS管M5栅极电压为0，M₅和M₉都截止，PMOS管M₁、M₂、M₃的导通，反相器输入为高电平，则PMOS管M₄的栅极为低电平，使得NMOS管M₈导通，此时就存在一个不为零的电流I₂经过PMOS管M₇、NMOS管M₈和电阻R₂，I₂流经电阻R₂，使得NMOS管M₉导通，至此，自举基准已从“零电流”摆脱出来，且NMOS管M₅进入导通状态，由于PMOS管M₁、M₂、M₃都是倒比管，即W/L<1，即导通电阻很大，那么此时会将方向其输入拉低，PMOS管M₄的栅极为高电平，即M₄截止，自此，自举基准进入正常从中模式。另外，由于PMOS管M₁、M₂、M₃的W/L<<1，所以该支路上电流极低，电阻R₁可以减小地信号上的噪声对启动电路的干扰。

综上所述，本电路可以将自举基准电路从上电时的“零电流”模式引导至正常工作模式，且该启动电路结构简单，消耗的电流极低，即实现了一种低功耗启动电路。

Claims

1.一种应用于自举基准的启动电路，其特征在于：

电路由启动电路和自举基准组成；启动电路由PMOS管M₁、PMOS管M₂、PMOS管M₃、PMOS管M₄、NMOS管M₅、反相器INV以及电阻R₁组成，其中电阻R₁的一端接PMOS管M₁、M₂和M₃的栅极，另一端接地，PMOS管M₁源极接电源VDD，漏极接PMOS管M₂的源极，PMOS管M₂漏极接PMOS管M₃源极，PMOS管M₃漏极接反相器INV输入和NMOS管M₅的漏极，M₅的源极接地，反相器的输出接到PMOS管M₄栅极，M₄的源极接电源；自举基准由PMOS管M₆、PMOS管M₇、NMOS管M₈、NMOS管M₉和电阻R₂组成，其中PMOS管M₆、M₇的源极接电源VDD，PMOS管M₇的栅极、漏极和M₆的栅极以及NMOS管M₈的漏极连接在一起，PMOS管M6的漏极连接到NMOS管M₈的栅极、PMOS管M₄的漏极以及NMOS管M₉的漏极，M₉的栅极连接到M₈的源极、NMOS管M₅的栅极和电阻R₂的一端，电阻R₂另一端接地。