CN105320202A - 一种可任意低压输出的基准源 - Google Patents

一种可任意低压输出的基准源 Download PDF

Info

Publication number
CN105320202A
CN105320202A CN201510737545.5A CN201510737545A CN105320202A CN 105320202 A CN105320202 A CN 105320202A CN 201510737545 A CN201510737545 A CN 201510737545A CN 105320202 A CN105320202 A CN 105320202A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pmos
drain electrode
nmos tube
circuit
pmos tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510737545.5A
Other languages
English (en)
Inventor
吴国平
刘桂芝
周尧
蒋小强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WUXI LINLI TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
WUXI LINLI TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by WUXI LINLI TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical WUXI LINLI TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201510737545.5A priority Critical patent/CN105320202A/zh
Publication of CN105320202A publication Critical patent/CN105320202A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

本发明公开了一种可任意低压输出的基准源，包括PMOS管M1、PMOS管M2、NMOS管M3、NMOS管M4、PMOS管M5和PMOS管M6；还包括PNP型三极管Q1，其基极和集电极均连接到启动电路的负极端，其发射极与PMOS管M5的漏极连接；所述PMOS管M6的漏极通过电阻Ry连接到启动电路的负极端；所述PMOS管M5的漏极与所述PMOS管M6的漏极之间设置有电阻Rx。本发明电路的最小工作电压可以得到0.8V，满足单节干电池的应用场合；且该电路功耗特别低，在目前的可穿戴产品场合，可以有效节能，延长产品使用寿命。

Description

一种可任意低压输出的基准源
技术领域
本发明涉及一种可任意低压输出的基准源。
背景技术
现有的基准源设计包括电压模基准源和电流模基准源，通常电压模基准源的输出电压都在1.2V左右，最小工作电压在1.5V以上，典型的BANDGAP结构需要的工作电流较多，通常都是要2uA以上的电流，如果需要采用更小的工作电流实现，通常都是考虑亚阈区基准源来实现。而亚阈区电压模基准的工作电流较小，输出一般为1.2V，因此最小工作电压较高。这些方案都无法同时满足工作电压低、工作电流小、输出任意低电压基准的要求。
发明内容
本发明目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种可任意低压输出的基准源，该基准源是在亚阈区电压模基础上进行改进设计的一种亚阈区电流模基准，它能同时满足低压，低输出和低工作电流的要求，在低电压工作和要求待机功耗要求很苛刻的产品中会非常合适。
本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：一种可任意低压输出的基准源，包括PMOS管M1、PMOS管M2、NMOS管M3、NMOS管M4、PMOS管M5和PMOS管M6；其中，所述PMOS管M1、PMOS管M2、PMOS管M5和PMOS管M6的源极连接到启动电路的正极端，所述NMOS管M3和NMOS管M4的源极连接到启动电路的负极端；所述PMOS管M1、PMOS管M2、PMOS管M5和PMOS管M6的栅极彼此相互连接；所述NMOS管M3的漏极与所述PMOS管M1的漏极连接；所述PMOS管M2的漏极通过电阻R1连接到所述NMOS管M4的漏极；所述NMOS管M3的栅极与所述NMOS管M4的漏极连接；所述NMOS管M4的栅极与所述NMOS管M3的漏极连接；还包括PNP型三极管Q1，其基极和集电极均连接到启动电路的负极端，其发射极与PMOS管M5的漏极连接；所述PMOS管M6的漏极通过电阻Ry连接到启动电路的负极端；所述PMOS管M5的漏极与所述PMOS管M6的漏极之间设置有电阻Rx。
本发明的有益效果：本发明电路的最小工作电压可以得到0.8V，满足单节干电池的应用场合；且该电路功耗特别低，在目前的可穿戴产品场合，可以有效节能，延长产品使用寿命。另外，该电路基准电压可以根据需要简易调节，只需要调整电阻Rx与电阻Ry之间的关系，就能得到需要的任意低电压基准温度特性不发生改变，保持了电压模温度特性。
附图说明
图1本发明的电路原理图。
具体实施方式
图1所示，涉及一种可任意低压输出的基准源，包括PMOS管M1、PMOS管M2、NMOS管M3、NMOS管M4、PMOS管M5和PMOS管M6；其中，所述PMOS管M1、PMOS管M2、PMOS管M5和PMOS管M6的源极连接到启动电路的正极端，所述NMOS管M3和NMOS管M4的源极连接到启动电路的负极端；所述PMOS管M1、PMOS管M2、PMOS管M5和PMOS管M6的栅极彼此相互连接；所述NMOS管M3的漏极与所述PMOS管M1的漏极连接；所述PMOS管M2的漏极通过电阻R1连接到所述NMOS管M4的漏极；所述NMOS管M3的栅极与所述NMOS管M4的漏极连接；所述NMOS管M4的栅极与所述NMOS管M3的漏极连接；还包括PNP型三极管Q1，其基极和集电极均连接到启动电路的负极端，其发射极与PMOS管M5的漏极连接；所述PMOS管M6的漏极通过电阻Ry连接到启动电路的负极端；所述PMOS管M5的漏极与所述PMOS管M6的漏极之间设置有电阻Rx。
该电路的工作原理：M1-M4及电阻R1组成了偏置电路，产生的偏置电流为：
I＝nVtlnm/R1；---------------------------------------------(1)
其中，m为M3:M4的物理尺寸比，该电流具有正的温度系数。
如果是正常的电压模，基准电压VREF＝VBE+IR2＝VBE+R2nVtlnm/R1--------(2)
在本发明中，考虑得到一个具有零温度系数的基准，最直接的想法是把电压模基准乘以一个小于1的固定系数，那么就可以得到低压基准。同时由于该偏置电路工作电压可以低到0.8V，每一支路电流可以低到近0.1uA，这样整体电路的工作电流可以控制在0.5uA左右，满足低功耗要求。电路实际上是通过M5、M6、Q1，RX，RY这几个简单的器件完成。
从图1我们可以进行计算并得到如下公式：
VREF＝[I-(VREF-VBE)/RX]RY＝IRY-VREFRY/RX+VBERY/RX；------------------------(3)
将公式(3)整理变形得到：
VREF＝(IRYRX+VBERY)/(RX+RY)；-----------------------------------------(4)
带入偏置电流I的计算公式则有：
VREF＝(nVtlnmRYRX/R1+VBERY)/(RX+RY)；---------------------------------(5)
假定取RX＝R2，则能得到
VREF＝(nVtlnmR2/R1+VBE)RY/(R2+RY)；---------------------------------(6)
将公式(6)与公式(2)进行对比，得到亚阈区电流模的基准与电压模基准的系数关系为RY/(R2+RY)。
可见，只需要在亚阈区电压模的基础上增加一路电路和一个电阻RY，就可以根据自己的需要任意改变基准源的输出值，同时保证温度特性不发生改变。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种可任意低压输出的基准源，其特征在于，包括PMOS管M1、PMOS管M2、NMOS管M3、NMOS管M4、PMOS管M5和PMOS管M6；其中，所述PMOS管M1、PMOS管M2、PMOS管M5和PMOS管M6的源极连接到启动电路的正极端，所述NMOS管M3和NMOS管M4的源极连接到启动电路的负极端；所述PMOS管M1、PMOS管M2、PMOS管M5和PMOS管M6的栅极彼此相互连接；所述NMOS管M3的漏极与所述PMOS管M1的漏极连接；所述PMOS管M2的漏极通过电阻R1连接到所述NMOS管M4的漏极；所述NMOS管M3的栅极与所述NMOS管M4的漏极连接；所述NMOS管M4的栅极与所述NMOS管M3的漏极连接；还包括PNP型三极管Q1，其基极和集电极均连接到启动电路的负极端，其发射极与PMOS管M5的漏极连接；所述PMOS管M6的漏极通过电阻Ry连接到启动电路的负极端；所述PMOS管M5的漏极与所述PMOS管M6的漏极之间设置有电阻Rx。
CN201510737545.5A 2015-11-03 2015-11-03 一种可任意低压输出的基准源 Pending CN105320202A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510737545.5A CN105320202A (zh) 2015-11-03 2015-11-03 一种可任意低压输出的基准源

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510737545.5A CN105320202A (zh) 2015-11-03 2015-11-03 一种可任意低压输出的基准源

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105320202A true CN105320202A (zh) 2016-02-10

Family

ID=55247769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510737545.5A Pending CN105320202A (zh) 2015-11-03 2015-11-03 一种可任意低压输出的基准源

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105320202A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106970674A (zh) * 2017-05-07 2017-07-21 长沙方星腾电子科技有限公司 一种偏置电流产生电路
CN107291136A (zh) * 2016-04-11 2017-10-24 成都锐成芯微科技股份有限公司 低功耗电源供电电路
CN116301152A (zh) * 2023-02-21 2023-06-23 西安微电子技术研究所 一种超低电压输出的基准电路结构

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050046470A1 (en) * 2003-08-25 2005-03-03 Jin-Sheng Wang Temperature independent CMOS reference voltage circuit for low-voltage applications
US20060091940A1 (en) * 2004-02-11 2006-05-04 Nec Electronics Corporation CMOS current mirror circuit and reference current/voltage circuit
CN101149628A (zh) * 2007-10-30 2008-03-26 东南大学 一种基准电压源电路
CN102156506A (zh) * 2010-02-11 2011-08-17 半导体元件工业有限责任公司 产生参考电流或电压的电路与方法
CN102866723A (zh) * 2011-07-07 2013-01-09 中国人民解放军国防科学技术大学 一种低供电电压电流模基准电压源
CN103197722A (zh) * 2013-03-29 2013-07-10 东南大学 一种低静态功耗的电流模带隙基准电压电路
CN205302069U (zh) * 2015-11-03 2016-06-08 无锡麟力科技有限公司 一种可任意低压输出的基准源

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050046470A1 (en) * 2003-08-25 2005-03-03 Jin-Sheng Wang Temperature independent CMOS reference voltage circuit for low-voltage applications
US20060091940A1 (en) * 2004-02-11 2006-05-04 Nec Electronics Corporation CMOS current mirror circuit and reference current/voltage circuit
CN101149628A (zh) * 2007-10-30 2008-03-26 东南大学 一种基准电压源电路
CN102156506A (zh) * 2010-02-11 2011-08-17 半导体元件工业有限责任公司 产生参考电流或电压的电路与方法
CN102866723A (zh) * 2011-07-07 2013-01-09 中国人民解放军国防科学技术大学 一种低供电电压电流模基准电压源
CN103197722A (zh) * 2013-03-29 2013-07-10 东南大学 一种低静态功耗的电流模带隙基准电压电路
CN205302069U (zh) * 2015-11-03 2016-06-08 无锡麟力科技有限公司 一种可任意低压输出的基准源

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
黎进军: "亚阈值CMOS电压基准源的研究与设计", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107291136A (zh) * 2016-04-11 2017-10-24 成都锐成芯微科技股份有限公司 低功耗电源供电电路
CN106970674A (zh) * 2017-05-07 2017-07-21 长沙方星腾电子科技有限公司 一种偏置电流产生电路
CN116301152A (zh) * 2023-02-21 2023-06-23 西安微电子技术研究所 一种超低电压输出的基准电路结构

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN204631666U (zh) 零温度系数的电流源
CN102609031A (zh) 一种高度集成的低功耗基准源
CN101916128A (zh) 一种提高带隙基准源输出电源抑制比的方法及相应的电路
CN107402594A (zh) 实现高电源电压转变的低功耗低压差线性稳压器
CN105320202A (zh) 一种可任意低压输出的基准源
CN204089754U (zh) 一种小面积低功耗高速电流比较器
CN104615185A (zh) 一种基准电压源启动电路
CN102117088B (zh) 一种适用于两节锂电池保护芯片cmos基准源
CN202817742U (zh) 一种过流保护电路
CN206524614U (zh) 一种限流保护控制电路
CN102931834B (zh) 一种模拟电路中的高压转低压电路
CN102298411A (zh) 一种低功耗线性低压差稳压器电路
CN102931833B (zh) 一种模拟电路中的高压转低压电路
CN204808104U (zh) 一种零温度系数的基准电压源
CN205302069U (zh) 一种可任意低压输出的基准源
CN108196615A (zh) 一种高精度、低功耗电源装置
CN206283249U (zh) 一种限流电路及包含该限流电路的电能表
CN106786441B (zh) 一种限流电路及包含该限流电路的电能表
CN205946265U (zh) 一种全电压led线性恒流驱动电路
CN203167360U (zh) 高效环保的led高压线性恒流驱动电路
CN204719592U (zh) 不受温度影响的电流源
CN201945906U (zh) 一种适用于两节锂电池保护芯片cmos基准源
CN204719583U (zh) 不随电源电压变化的电流源
CN204595664U (zh) 一种高精度低成本电流源装置
CN204719593U (zh) 与电源电压无关的电流源

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160210