CN106227284B - 一种新型的rfid线性稳压电路 - Google Patents
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Abstract
一种新型的RFID线性稳压电路,其特征在于:包括电流源电路、一反馈电路、电流镜像电路和一个PMOS驱动管MP5,所述电流源电路的输出端与反馈电路的输入端连接,所述反馈电路的输出端与电流镜像电路输入端连接,所述电流镜像电路的输出端与PMOS驱动管MP5的栅极连接;本发明通过电流源电路得到一个稳定的net1的电压,并通过反馈电路与电流镜像电路控制net2的电压大小,从而控制PMOS驱动管MP5的导通能力,通过较少的器件得到了相对稳定的输出电压VDD,电路布局简单,减小了布局面积,节约了成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种射频电路技术领域,尤其是一种新型的RFID线性稳压电路。
背景技术
在低频无源RFID芯片的电路设计中,数字电路工作的电源从天线端获得,天线的信号是类正弦波交流信号,得到数字电路工作的直流电压就要经过滤波,限压,稳压得到一个相对稳定的直流电压,经过滤波稳压得到一个比较高的,抖动比较厉害的直流电压,不适合数字电路工作,因此需要稳压器来进行降压稳压得到一个稳定电压,由于无源RFID的特性,不适合做DC-DC电路。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供一种新型的RFID线性稳压电路。
本发明的技术方案为:一种新型的RFID线性稳压电路,其特征在于:包括电流源电路、一反馈电路、电流镜像电路和一个PMOS驱动管MP5,所述电流源电路的输出端与反馈电路的输入端连接,所述反馈电路的输出端与电流镜像电路输入端连接,所述电流镜像电路的输出端与PMOS驱动管MP5的栅极连接。
所述电流源电路包括电流源I0、MOS管MP0、MOS管MN0和滤波电容C0,所述MOS管MP0的源极与电流源I0连接,所述MOS管MP0的栅极与漏极连接在一起并与MOS管MN0的漏极连接,所述MOS管MN0的源极接地gnd,所述MOS管MN0的栅极与漏极连接在一起并与MOS管MP0的漏极连接,所述MOS管MP0的栅极与MOS管MN0的栅极连接,所述滤波电容C0的一端接地gnd,所述滤波电容C0的另一端与MOS管MP0的源极连接并与电流源I0连接。
所述反馈电路包括MOS管MP1、MOS管MP2、MOS管MN2,所述MOS管MP1的源极与输出电压VDD连接,所述MOS管MP1的栅极与MOS管MP0的源极连接,所述MOS管MP1的漏极与MOS管MP2的源极连接,所述MOS管MP2的栅极与漏极连接在一起并与MOS管MN2的漏极连接,所述MOS管MN2的漏极与栅极连接在一起并与MOS管MP2的漏极连接,所述MOS管MN2的源极接地gnd。
所述电流镜像电路包括MOS管MP3、MOS管MP4、MOS管MN3以及电阻R0,所述MOS管MN3的栅极与MOS管MN2的栅极连接,所述MOS管MN3的源极接地gnd,所述MOS管MN3的漏极与MOS管MP3的漏极连接,所述MOS管MP3的源极与电源HV连接,所述MOS管MP3的栅极与漏极连接在一起并与MOS管MN3的漏极连接,MOS管MP3的栅极与MOS管MP4的栅极连接,所述MOS管MP4的源极接电源HV,所述MOS管MP4的漏极与电阻R0的一端连接,所述电阻R0的另一端接地gnd。
所述PMOS驱动管MP5的源极与电源HV连接,所述PMOS驱动管MP5的栅极与MOS管MP4的漏极连接并经电阻R0接地gnd,所述PMOS驱动管MP5的漏极与输出电压VDD连接。
由于所述MOS管MN0工作在饱和区,调制MOS管MP0使MOS管MP0也工作在饱和区,根据MOS管在饱和区工作的电流电压特性,在所述稳定电流源I0的驱动下得到net1的电压是稳定的,net1的电压的大小由电流源I0以及MOS管MP0、MOS管MN0共同决定,所述滤波电容C0具有滤波作用,通过滤波电容C0过滤掉由于电流源I0抖动而产生的毛刺电压,
输入电压HV从地gnd的电平开始缓慢上升,由于电阻R0的作用,开始时 net2信号线的电压为地GND的电平,所述PMOS驱动管MP5导通,得到一个随着HV变化而变化的输出电压VDD,随着所述输出电压VDD的升高,所述MOS管MP1也导通,MOS管MP1、MOS管MP2、MOS管MN2组成的回路形成电流通路,所述MOS管MN3镜像所述MOS管MN2的电流,所述MN3和所述MOS管MP3形成的通路的电流大小与所述MOS管MN2的电流大小成比例关系,电流大小比例关系为MOS管MN2的宽长比与MOS管MN3的宽长比的比例,所述MP4和MP3组成一个电流镜像电路,所述MP4和所述电阻R0形成的通路的电流大小与所述MOS管MP3的电流大小成比例关系,他们的电流大小比例关系为所述MOS管MP3的宽长比与MOS管MP4的宽长比的比例,可知,电阻R0的电流大小与MOS管MP1的电流大小成比例关系,随着输出电压VDD的增加,所述MOS管MP1的电流也变大,所述电阻R0的电流也变大,net2的电压也变大,同时 net2的电压增大会影响PMOS驱动管MP5的导通能力,随着net2的电压增大,所述PMOS驱动管MP5的导通变小,输出电压VDD变小,根据MOS管的电流电压特性,所述输出电压VDD和net1的电压的电压差与所述MOS管MP1的宽长比决定所述MOS管MP1的电流大小。由于net1的电压是稳定的,随着输出电压VDD变小,所述MOS管MP0的电流也随着变小,从而电阻R0的电流也会变小,net2的电压也变小;由于net2电压变小,所述MP5管的导通能力也会变增大,输出电压VDD变大,因此,所述输出电压VDD经过反馈的作用,得到了一个相对稳定的电压,输出电压VDD由所述MOS管MP1、所述MOS管MN2、所述MOS管MN3、所述MOS管MP3、所述MOS管MP4以及电阻R0、net1的电压共同决定。
本发明的有益效果为:通过电流源电路得到一个稳定的net1的电压,并通过反馈电路与电流镜像电路控制net2的电压大小,从而控制PMOS驱动管MP5的导通能力,通过较少的器件得到了相对稳定的输出电压VDD,电路布局简单,减小了布局面积,节约了成本。
附图说明
图1为本发明新型的电路图;
图2为本发明输出电压VDD随电源HV变化的示意图;
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明:
如图1、图2所示,一种新型的RFID线性稳压电路,其特征在于:包括电流源电路、一反馈电路、电流镜像电路和一个PMOS驱动管MP5,所述电流源电路的输出端与反馈电路的输入端连接,所述反馈电路的输出端与电流镜像电路输入端连接,所述电流镜像电路的输出端与PMOS驱动管MP5的栅极连接;
所述电流源电路包括电流源I0、MOS管MP0、MOS管MN0和滤波电容C0,所述MOS管MP0的源极与电流源I0连接,所述MOS管MP0的栅极与漏极连接在一起并与MOS管MN0的漏极连接,所述MOS管MN0的源极接地gnd,所述MOS管MN0的栅极与漏极连接在一起并与MOS管MP0的漏极连接,所述MOS管MP0的栅极与MOS管MN0的栅极连接,所述滤波电容C0的一端接地gnd,所述滤波电容C0的另一端与MOS管MP0的源极连接并与电流源I0连接,通过电流源电路得到稳定的net1的电压。
所述反馈电路包括MOS管MP1、MOS管MP2、MOS管MN2,所述MOS管MP1的源极与输出电压VDD连接,所述MOS管MP1的栅极与MOS管MP0的源极连接,所述MOS管MP1的漏极与MOS管MP2的源极连接,所述MOS管MP2的栅极与漏极连接在一起并与MOS管MN2的漏极连接,所述MOS管MN2的漏极与栅极连接在一起并与MOS管MP2的漏极连接,所述MOS管MN2的源极接地gnd。
所述电流镜像电路包括MOS管MP3、MOS管MP4、MOS管MN3以及电阻R0,所述MOS管MN3的栅极与MOS管MN2的栅极连接,所述MOS管MN3的源极接地gnd,所述MOS管MN3的漏极与MOS管MP3的漏极连接,所述MOS管MP3的源极与电源HV连接,所述MOS管MP3的栅极与漏极连接在一起并与MOS管MN3的漏极连接,MOS管MP3的栅极与MOS管MP4的栅极连接,所述MOS管MP4的源极接电源HV,所述MOS管MP4的漏极与电阻R0的一端连接,所述电阻R0的另一端接地gnd。
所述PMOS驱动管MP5的源极与电源HV连接,所述PMOS驱动管MP5的栅极与MOS管MP4的漏极连接并经电阻R0接地gnd,所述PMOS驱动管MP5的漏极与输出电压VDD连接。
由于所述MOS管MN0工作在饱和区,调制MOS管MP0使MOS管MP0也工作在饱和区,根据MOS管在饱和区工作的电流电压特性,在所述稳定电流源I0的驱动下得到net1的电压是稳定的,net1的电压的大小由电流源I0以及MOS管MP0、MOS管MN0共同决定,所述滤波电容C0具有滤波作用,通过滤波电容C0过滤掉由于电流源I0抖动而产生的毛刺电压,
输入电压HV从地gnd的电平开始缓慢上升,由于电阻R0的作用,开始时 net2信号线的电压为地GND的电平,所述PMOS驱动管MP5导通,得到一个随着HV变化而变化的输出电压VDD,随着所述输出电压VDD的升高,所述MOS管MP1也导通,MOS管MP1、MOS管MP2、MOS管MN2组成的回路形成电流通路,所述MOS管MN3镜像所述MOS管MN2的电流,所述MN3和所述MOS管MP3形成的通路的电流大小与所述MOS管MN2的电流大小成比例关系,电流大小比例关系为MOS管MN2的宽长比与MOS管MN3的宽长比的比例,所述MP4和MP3组成一个电流镜像电路,所述MP4和所述电阻R0形成的通路的电流大小与所述MOS管MP3的电流大小成比例关系,他们的电流大小比例关系为所述MOS管MP3的宽长比与MOS管MP4的宽长比的比例,可知,电阻R0的电流大小与MOS管MP1的电流大小成比例关系,随着输出电压VDD的增加,所述MOS管MP1的电流也变大,所述电阻R0的电流也变大,net2的电压也变大,同时 net2的电压增大会影响PMOS驱动管MP5的导通能力,随着net2的电压增大,所述PMOS驱动管MP5的导通变小,输出电压VDD变小,根据MOS管的电流电压特性,所述输出电压VDD和net1的电压的电压差与所述MOS管MP1的宽长比决定所述MOS管MP1的电流大小。由于net1的电压是稳定的,随着输出电压VDD变小,所述MOS管MP0的电流也随着变小,从而电阻R0的电流也会变小,net2的电压也变小;由于net2的电压变小,所述MP5管的导通能力也会变增大,输出电压VDD变大,因此,所述输出电压VDD经过反馈的作用,得到了一个相对稳定的电压,输出电压VDD由所述MOS管MP1、所述MOS管MN2、所述MOS管MN3、所述MOS管MP3、所述MOS管MP4以及电阻R0、net1的电压共同决定。
上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (4)
1.一种新型的RFID线性稳压电路,其特征在于:包括电流源电路、一反馈电路、电流镜像电路和一个PMOS驱动管MP5,所述电流源电路的输出端与反馈电路的输入端连接,所述反馈电路的输出端与电流镜像电路输入端连接,所述电流镜像电路的输出端与PMOS驱动管MP5的栅极连接,
所述电流源电路包括电流源I0、MOS管MP0、MOS管MN0和滤波电容C0,所述MOS管MP0的源极与电流源I0连接,所述MOS管MP0的栅极与漏极连接在一起并与MOS管MN0的漏极连接,所述MOS管MN0的源极接地gnd,所述MOS管MN0的栅极与漏极连接在一起并与MOS管MP0的漏极连接,所述MOS管MP0的栅极与MOS管MN0的栅极连接,所述滤波电容C0的一端接地gnd,所述滤波电容C0的另一端与MOS管MP0的源极连接并与电流源I0连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型的RFID线性稳压电路,其特征在于:所述反馈电路包括MOS管MP1、MOS管MP2、MOS管MN2,所述MOS管MP1的源极与输出电压VDD连接,所述MOS管MP1的栅极与MOS管MP0的源极连接,所述MOS管MP1的漏极与MOS管MP2的源极连接,所述MOS管MP2的栅极与漏极连接在一起并与MOS管MN2的漏极连接,所述MOS管MN2的漏极与栅极连接在一起并与MOS管MP2的漏极连接,所述MOS管MN2的源极接地gnd。
3.根据权利要求1所述的一种新型的RFID线性稳压电路,其特征在于:所述电流镜像电路包括MOS管MP3、MOS管MP4、MOS管MN3以及电阻R0,所述MOS管MN3的栅极与MOS管MN2的栅极连接,所述MOS管MN3的源极接地gnd,所述MOS管MN3的漏极与MOS管MP3的漏极连接,所述MOS管MP3的源极与电源HV连接,所述MOS管MP3的栅极与漏极连接在一起并与MOS管MN3的漏极连接,MOS管MP3的栅极与MOS管MP4的栅极连接,所述MOS管MP4的源极接电源HV,所述MOS管MP4的漏极与电阻R0的一端连接,所述电阻R0的另一端接地gnd。
4.根据权利要求1所述的一种新型的RFID线性稳压电路,其特征在于:所述PMOS驱动管MP5的源极与电源HV连接,所述PMOS驱动管MP5的栅极与MOS管MP4的漏极连接并经电阻R0接地gnd,所述PMOS驱动管MP5的漏极与输出电压VDD连接。
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