CN110703841B - 带隙基准源的启动电路、带隙基准源以及启动方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种带隙基准源的启动电路、带隙基准源以及启动方法，启动电路包括控制开关单元、使能开关单元以及启动下拉开关单元；当控制开关单元导通，且使能开关单元导通时，启动下拉开关单元的控制端电压上升以使得启动下拉开关单元导通；启动下拉开关单元在导通时使得流经反馈输出模块的电流增大，控制开关单元在反馈输出模块的电流增大到预设阈值时关断，控制启动下拉开关单元关断，以使得反馈输出模块的电位进入稳定状态，输出稳定电压。该启动电路在启动过程中避免了反馈输出模块的电流不断增大，进入到大电流的稳定状态的问题，能够更加稳定可靠的启动带隙基准源。

Description

带隙基准源的启动电路、带隙基准源以及启动方法

技术领域

本申请涉及带隙基准源技术领域，特别是涉及一种带隙基准源的启动电路、带隙基准源以及启动方法。

背景技术

随着半导体工艺的高速发展，为了降低功耗提高速度，芯片的供电电压也在不断的降低，在此背景下，芯片电源系统中会经常需要用到低于典型1.2V带隙基准的参考电压，即低压基准。传统的带隙基准源电路采用的是自偏置环路结构，但是这种带隙基准源电路可以维持在一种电流I为0的稳定状态下，需要增加一个启动电路来进行启动使得带隙基准源能够进入到正常的稳定状态，而避免带隙基准源进入到电流I为0的稳定状态。

传统的启动电路在启动过程中，在启动基准源电路脱离电流I为0的稳定状态进入到正常工作的稳定状态时，容易使得运算放大器的支路出现瞬间大电流的状态，从而使得启动后的基准源进入到另一种大电流的稳定状态，带隙基准源电路工作在这种大电流的稳定状态时，输出的基准电压不稳定可靠，即传统的启动电路可靠性较差，在启动时依然存在无法保障带隙基准源电路输出稳定可靠的基准电压的问题。

发明内容

基于此，有必要针对现有的启动电路可靠性差的问题，提供一种启动稳定可靠的带隙基准源的启动电路、低压基准源以及启动方法。

一种带隙基准源的启动电路，该启动电路包括控制开关单元、使能开关单元以及启动下拉开关单元；控制开关单元的输入端与输入电源连接，控制开关单元的输出端与使能开关单元的输入端连接；控制开关单元的控制端用于连接带隙基准源的反馈输出模块，控制开关单元的控制端接收反馈输出模块的输出信号以控制控制开关单元的导通或关断；使能开关单元的输出端与启动下拉开关单元的控制端连接，使能开关单元的控制端用于连接信号输入源，信号输入源用于输入使能信号至使能开关的控制端以使得使能开关单元导通，启动下拉开关单元的输入端与带隙基准源的运算放大模块、偏置模块和反馈输出模块连接，启动下拉开关单元的输出端用于连接接地端。

当控制开关单元的控制端接收反馈输出模块输出的低压信号并使得控制开关单元导通时，通过在使能开关单元的控制端输入使能信号，使得使能开关单元导通，进一步使得启动下拉开关单元的控制端电压上升以使得启动下拉开关单元能够导通，而启动下拉开关单元的一端接地，当启动下拉开关单元导通时能够拉低带隙基准源的反馈输出模块的电位，使得流过反馈输出模块的电流增大，当流过反馈输出模块的电流增大到预设阈值之后，反馈输出模块输出高压信号至控制开关单元的控制端，使得控制开关单元关断，启动下拉开关单元的控制端电压下降，使得启动下拉开关单元也相应的关断，不再拉低反馈输出模块的电位，从而使得流经反馈输出模块的电流不再增大，进入到稳定状态以输出稳定的基准电压，该启动电路在启动过程中避免了反馈输出模块的电流不断增大，进入到大电流的稳定状态的问题，能够更加稳定可靠的启动带隙基准源。

在其中一个实施例中，控制开关单元包括开关管MSP1，开关管MSP1的输入端与输入电源连接，开关管MSP1的控制端与反馈输出模块连接，开关管MSP1的输出端与使能开关单元的输入端连接。

在其中一个实施例中，使能开关单元包括开关管MSP2以及开关管MSP3，开关管MSP2的输入端与控制开关单元的输出端连接，开关管MSP2的输出端与开关管MSP3的输入端连接，开关管MSP3的输出端与启动下拉开关单元的控制端连接，开关管MSP3的控制端以及开关管MSP2的控制端连接信号输入源。

在其中一个实施例中，启动下拉开关单元包括开关管MSN2，开关管MSN2的控制端与使能开关单元的输出端连接，开关管MSN2的输出端与接地端连接，开关管MSN2的输入端与运算放大模块、偏置模块和反馈输出模块连接。

在其中一个实施例中，该启动电路还包括电容组件，电容组件的一端与启动下拉开关单元的控制端连接，电容组件的另一端与启动下拉开关单元的输出端连接。

在其中一个实施例中，该启动电路还包括开关管MSN1，开关管MSN1的输入端与启动下拉开关单元的控制端连接，开关管MSN1的控制端与反馈输出模块连接，开关管MSN1的输出端与接地端连接。

在其中一个实施例中，反馈输出模块的输出信号包括高压信号以及低压信号，当流经反馈输出模块电流增大到预设阈值时，反馈输出模块的输出信号为高压信号，当流经反馈输出模块电流小于所述预设阈值时，反馈输出模块的输出信号为低压信号。

在其中一个实施例中，控制开关单元的控制端接收低压信号时，控制控制开关单元导通，控制开关单元的控制端接收高压信号时，控制控制开关单元关断。

在其中一个实施例中，一种带隙基准源，该带隙基准源包括运算放大模块、偏置模块、反馈输出模块和上述的启动电路，偏置模块与启动电路、输入电源、接地端以及运算放大模块连接，运算放大模块与输入电源、接地端以及反馈输出模块连接，反馈输出模块与输入电源、接地端以及启动电路连接。

在其中一个实施例中，一种带隙基准源的启动方法，该方法包括步骤：接收反馈输出模块输出的低压信号，以使得控制开关单元导通；接收信号输入源的使能信号，控制使能开关单元导通；控制启动下拉开关单元导通，拉低反馈输出模块的电位以使得流经反馈输出模块的电流增大；判断是否接收到反馈输出模块输出的高压信号；若是，则将控制开关单元关断，并控制启动下拉开关单元关断以使得反馈输出模块的电位进入稳定状态，输出稳定电压。

附图说明

图1为一个实施例中提供的带隙基准源的启动电路系统结构框图；

图2为一个实施例中提供的带隙基准源的电路结构示意图；

图3为一个实施例中提供的带隙基准源的启动方法流程示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种带隙基准源的启动电路系统结构框图，启动电路包括有控制开关单元110、使能开关单元120以及启动下拉开关单元130，与启动电路连接的还有输入电源、接地端、信号输入源以及带隙基准源中的偏置模块200、运算放大模块300和反馈输出模块400。其中，输入电源用于产生相应的电流电压，并将相应的电流以及电压输入至控制开关110的输入端，控制开关单元110的输出端与使能开关单元120的输入端连接；控制开关单元110的控制端接入带隙基准源的反馈输出模块400；使能开关单元120的输出端与启动下拉开关单元130的控制端连接，使能开关单元120的控制端用于连接信号输入源，信号输入源是用于输入相应的使能信号给使能开关单元120，以使得使能开关单元120导通，启动下拉开关单元130的输入端与带隙基准源的偏置模块200连接，其中，启动下拉开关单元130的输出端还连接有接地端，当启动下拉开关单元130导通时，带隙基准源的偏置模块200的电位高于接地端的电位，输入电源输出的电流流经偏置模块200相应的会增大，相应的，启动下拉开关单元130还通过偏置模块200与运算发达模块300以及反馈输出模块400连接，运算放大模块300以及反馈输出模块400流经的电流会是同理，会相应的增大。

具体的，带隙基准源在进入到工作状态之前，需要启动电路进行启动，才能够输出稳定的带隙基准电压，例如现有的芯片电源系统中经常会需要用到低于典型1.2V带隙基准的参考电压作为低压基准电压。控制开关单元110在带隙基准源进入到工作状态之前是导通的(这是由于控制开关单元110的控制端与反馈输出模块连接，而此时由于带隙基准源没有开始工作，反馈输出模块的电流以及电压都为零，使得控制开关单元110导通)，即输入电源的电流会流经控制开关110至使能开关单元120的输入端，而使能开关单元120则需要通过信号输入源输出使能信号才能导通，当使能开关单元120导通时，此时启动下拉开关单元130的控制端的电压会上升，使得启动下拉开关单元130导通，而由于启动下拉开关单元130的输出端是与接地端连接的，当启动下拉开关单元130导通时，启动下拉开关单元130的输入端电位与输出端电位相等，使得与启动下拉开关单元130的输入端连接的偏置模块200、运算放大模块300以及反馈输出模块400的电位相应的也降低，而使得流经偏置模块200、运算发达模块300以及反馈输出模块400的电流相应的增大，由于反馈输出模块400又与控制开关单元110的控制端连接，当流经反馈输出模块400的电流不断增大时，控制开关单元110的控制端的电压也会不断的上升，当流经反馈输出模块400的电流达到相应的阈值(即预设阈值，预设阈值可以根据选取不同的控制开关单元110来设置)之后，控制开关单元110的控制端由于高电压的作用，使得控制开关单元110输出端的电压低于使能开关单元120控制端的电压，导致控制开关单元110关断，同时也会使得启动下拉开关单元130关断，进一步使得反馈输出模块400的电位不会被拉低，流经反馈输出模块400的电流在此时不再增大，进入到稳定状态，从而输出稳定的带隙低压基准电压，其中，稳定状态包括有两种不同类型的稳定状态，一种为正常稳态，正常稳态即带隙基准源输出的是正常的低压基准，在本文中提到的稳定状态均为正常稳态；另一种为非正常稳态，而非正常稳态又包括有“0”稳态以及“电源稳态”，“0”稳态表示带隙基准源电路可以维持在一种电流为零的稳定状态，在“0”稳态下，反馈输出模块输出的是电压为零的稳定电压；而“电源稳态”为传统的带隙基准源在启动过程中容易进入的一种大电流稳定状态，带隙基准源在这种“电源稳态”时会稳定的输出错误的大电压而不会输出所需的带隙基准电压。

需要说明的是，偏置模块200、运算放大模块300以及反馈输出模块400构成了带隙基准源，输入电源通过与偏置模块200、运算放大模块300以及反馈输出模块400连接，将电流输入至偏置模块200、运算放大模块300以及反馈输出模块400中，最终从通过反馈输出模块400输出相应的带隙低压基准电压。

当控制开关单元110的控制端接收反馈输出模块400输出的低压信号并使得控制开关单元110导通时，通过在使能开关单元120的控制端输入使能信号，使得使能开关单元120导通，进一步使得启动下拉开关单元130的控制端电压上升以使得启动下拉开关单元130能够导通，而启动下拉开关单元130的一端接地，当启动下拉开关单元130导通时能够拉低带隙基准源的反馈输出模块400的电位，使得流过反馈输出模块400的电流增大，当流过反馈输出模块400的电流增大到预设阈值之后，反馈输出模块400输出反馈信号至控制开关单元110的控制端，使得控制开关单元110截断，输入电源提供的电流不再能够流经控制开关单元110以及使能开关单元120，启动下拉开关单元130也相应的截断，不再拉低反馈输出模块400的电位，从而使得流经反馈输出模块400的电流不再增大，进入到稳定状态以输出稳定的基准电压，该启动电路在启动过程中避免了反馈输出模块400的电流不断增大，进入到大电流的“电源稳态”的问题，能够更加稳定可靠的启动带隙基准源。

在一个实施例中，如图2所示，开关管MN0至MN2、开关管MP1至MP2构成运算放大模块300，为了降低电路功耗，运算放大模块300采用由开关管MP6、开关管MN5以及运算放大模块本身构成的自偏置环来提供偏置尾电流IS。电阻R3以及R4用以抬高运算放大模块Vin以及Vip共模输入电压，确保差分输入对管合理工作于饱和区。

启动电路中的控制开关单元110包括开关管MSP1，开关管MSP1的输入端与输入电源连接，开关管MSP1的控制端与反馈输出模块400连接，开关管MSP1的输出端与使能开关单元120的输入端连接。在一个实施例中，进一步的，开关管MSP1可以是P沟道MOS管，P沟道MOS管的源极与输入电源连接，P沟道MOS管的漏极与使能开关单元120的输入端连接，P沟道MOS管的栅极与反馈输出模块400连接，P沟道MOS管在栅极电位为高电平时关断，为低电平时导通，相应的，在其它实施例中，开关管MSP1还可以是其它的开关控制器件，例如三极管等等。

通过采用开关管MSP1，能够有效的控制输入电源的电流通过，例如当开关管MSP1的控制端在高电平时处于关断状态，此时输入电源的电流就不能通过开关管MSP1流向使能开关单元120。

在一个实施例中，如图2所示，启动电路中的使能开关单元120包括开关管MSP2以及开关管MSP3，开关管MSP2的输入端与开关管MSP1的输出端连接，开关管MSP2的输出端与开关管MSP3的输入端连接，开关管MSP3的输出端与启动下拉开关单元130的控制端连接，开关管MSP3的控制端以及开关管MSP2的控制端接入有信号输入源。在一个实施例中，进一步的，开关管MSP2以及开关管MSP3可以是P沟道MOS管，开关管MSP2的源极与开关管MP1的输出端连接，开关管MSP2的漏极与开关管MSP3的源极连接，开关管MSP2的栅极以及开关管MSP3的栅极与信号输入源连接，开关管MSP3的漏极与启动下拉开关单元130的控制端连接，P沟道MOS管在栅极电位为高电平时关断，为低电平时导通，相应的，在其它实施例中，开关管MSP1还可以是其它的开关控制器件，例如三极管等等。

通过采用开关管MSP2以及开关管MSP3，使得在输入信号源输入使能信号至开关管MSP2以及开关管MSP3的控制端时，开关管MSP2以及开关管MSP3导通，在开关管MSP1导通的情况下，且MSP1输出端的电压高于MSP2控制端的电压，使得输入电源的电流能够从开关管MSP1流向开关管MSP2以及开关管MSP3，并流向启动下拉开关单元130的控制端以使得启动下拉开关单元130的控制端电压上升，从而启动下拉开关单元130导通。

在一个实施例中，如图2所示，启动电路中启动下拉开关单元130包括开关管MSN2，开关管MSN2的控制端与开关管MSP3的输出端连接，开关管MSN2的输出端与接地端连接，开关管MSN2的输入端与反馈输出模块400连接。

其中，当开关管MSN2的控制端处于高电平时，开关管MSN2导通，开关管MSN2的输入端是与反馈输出模块400连接的，而开关管MSN2的输出端则是与接地端连接的，当开关管MSN2导通时，此时开关管MSN2的输入端电位与接地端电位相同，即使得反馈输出模块400的电位被拉低，从而使得输入电源输出至反馈输出模块400的电流增大，而当反馈输出模块400的电流增大到一定的阈值时(预设阈值)，则开关管MSP1的控制端为高电平，此时开关管MSP1将会关断，而开关管MSP1的输出端电压低于开关管MSP2的控制端电压，使得输入电源的电流停止流经开关管MSP1、开关管MSP2、开关管MSP3以及开关管MSN2，开关管MSN2的控制端电压下降，从而使得开关管MSN2关断。进一步的，在一个实施例中，开关管MSN2可以采用N沟道MOS管，开关管MSN2的漏极与反馈输出模块400连接，开关管MSN2的源极与接地端连接，开关管MSN2的栅极与开关管MSP3的输出端连接，N沟道MOS管能够在栅极为高电平时导通，在栅极为低电平时关断，实现电路的切断功能。

在一个实施例中，如图2所示，启动电路还包括电容组件，电容组件的一端与开关管MSN2的控制端连接，电容组件的另一端与开关管MSN2的输出端连接。电容组件的具体结构并不唯一，例如电容组件可以是电容C，相应的也可以是由多个电容C并联或串联构成。

通过设置电容组件，使得在开关管MSN2的控制端有电流流过时能够进行充电，当开关管MSP1、开关管MSP2以及开关管MSP3关断时，电容组件依然可以提供相应的电流给开关管MSN2，使得开关管MSN2的控制端仍然处于高电位而导通，直到电容组件存储的电量耗尽，此时开关管MSN2才会关断，起到延时关断的作用，避免启动电路过快关断而导致带隙基准源启动失败的问题。

在一个实施例中，如图2所示，启动电路还包括开关管MSN1，开关管MSN1的输入端与开关管MSP3的输出端连接，开关管MSN1的控制端与反馈输出模块400连接，开关管MSN1的输出端与接地端连接。其中，开关管MSN1也可以起到控制开关的作用，具体的，当自偏置环路以及反馈输出模块400流经的电流增大达到一定的阈值时，开关管MSN1的控制端电压会相应的升高，使得开关管MSN1导通，从而进一步使得启动下拉单元(即开关管MSN2)关断，达到控制启动下拉单元(即开关管MSN2)关断的目的，进一步的，在一个实施例中，开关管MSN1可以采用N沟道MOS管，开关管MSN1的漏极与开关管MSP3的输出端连接，开关管MSN1的源极与接地端连接，开关管MSN2的栅极与反馈输出模块400连接，N沟道MOS管能够在栅极为高电平时导通，在栅极为低电平时关断，实现电路的切断功能。

当流经反馈输出模块400的电流不断增大时，当电流增大到相应的值之后，此时开关管MSN1的控制端就会是高电平，开关管MSN1导通，由于开关管MSN1的输出端接地，电位最低，而开关管MSN1的输入端是与开关管MSN2的控制端连接的，开关管MSN1导通时，开关管MSN2的控制端为低电平，此时就会使得开关管MSN2关断。

通过设置开关管MSN1，当流经反馈输出模块400的电流不断增大时，能够及时的关断开关管MSN2，避免反馈输出模块400的电流增大进入到大电流状态损坏电路。

在一个实施例中，还提供了一种带隙基准源，如图2所示，带隙基准源包括偏置模块200、运算放大模块300和反馈输出模块400和上述启动电路100。

其中，反馈输出模块400包括开关管MP5和调节电阻组件，开关管MP5的控制端与电位下拉单元130的输入端连接，开关管MP5的输入端与输入电源连接，开关管MP5的输出端与控制开关单元110的控制端连接，并通过调节电阻组件接地。进一步的，开关管MP5可以是P沟道MOS管，P沟道MOS管的源极与输入电源连接，P沟道MOS管的漏极与调节电阻组件的一端连接，P沟道MOS管的栅极与开关管MSN2的输入端连接，P沟道MOS管在栅极电位为高电平时关断，为低电平时导通，相应的，在其它实施例中，开关管MSP1还可以是其它的开关控制器件，例如三极管等等。

开关管MSN2的输入端与开关管MP5的控制端连接，当开关管MSN2导通时，此时开关管MP5的控制端为低电平电位，开关管MP5导通，输入电源的电流流经开关管MP5，并且随着开关管MSN2的导通程度慢慢变大，开关管MP5的控制端电位慢慢降低，从而使得开关管MP5的导通程度也慢慢变大，从而使得流经开关管MP5的输入电源的电流增大，节点VSTP的电位升高，从而使得开关管MSP1的控制端电位升高，变为高电平，即开关管MSP1会关断，进一步使得输入电源的电流停止流向开关管MSN2的控制端，节点VSTB的电位降低，使得开关管MSN2关断。

在一个实施例中，如图2所示，反馈输出模块400还包括调节电阻组件，例如调节电阻组件可以是由电阻R5、电阻R6和电阻R7构成，相应的也可以是其它的多个电阻串联或并联构成调节电阻组件，调节电阻组件的一端与开关管MP5的输出端连接，调节电阻组件的另一端与接地端以及开关管MSN1的控制端连接。通过改变调节组件的阻值，能够调节输出的低压基准电压VBG的大小。

在一个实施例中，如图2所示，偏置模块200包括开关管MP6以及开关管MN5，开关管MP6的输入端与输入电源连接，开关管MP6的控制端与启动下拉开关单元130连接，具体的，开关管MP6的控制端是与开关管MSN2的输入端连接，开关管MP6的输出端与开关管MN5的输入端连接，开关管MN5的输出端与接地端连接，开关管MN5的控制端与运算放大模块300连接。其中，开关管MN5可以采用N沟道MOS管，开关管MP6可以采用P沟道MOS管，相应的还可以选择其它的开关管例如三极管等等。通过开关管MP6、开关管MP5与运算放大模块300连接，提供相应的偏置尾电流IS。

在一个实施例中，参考图2，运算放大模块300包括运算放大器以及相应的旁路，其中运算放大器由开关管MN0、MN1、MN2、MP1和MP2构成的，开关管MP1的输入端与输入电源连接，开关管MP1的控制端与开关管MP2的控制端连接，开关管MP1的控制端还与开关管MP1的输出端连接，开关管MP1的输出端与开关管MN1的输入端连接，开关管MN1的输出端与开关管MN0的输入端连接，开关管MN1的控制端与开关管MP3的输出端连接，开关管MP2的输入端与输入电源连接，开关管MP2的输出端与开关管MP4的控制端以及开关管MN2的输入端连接，开关管MN2的输出端与开关管MN0的输入端连接，开关管MN2的控制端与开关管MP4的输出端连接，开关管MN0的输出端与接地端连接，开关管MN0的控制端与开关管MN5的控制端以及输入端连接。旁路则提供相应的输入至运算放大器，其中旁路由开关管MP3、开关管MP4、三极管Q1、三极管Q2以及电阻R0、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4，其中，开关管MP3的输入端与输入电源连接，开关管MP3的控制端与开关管MP4的控制端连接，开关管MP3的输出端与电阻R3的一端以及开关管MN1的控制端连接，电阻R3的另一端与电阻R0的一端以及电阻R1的一端连接，电阻R0的另一端与三极管Q1的输入端连接，三极管Q1的控制端以及输出端与电阻R1的另一端相连之后与接地端连接，开关管MP4的输出端与开关管MP2的控制端以及电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与电阻R2的一端以及三极管Q2的输入端连接，三极管Q2的控制端以及输出端与电阻R2的另一端相接之后与接地端连接。偏置模块200则包括有开关管MP6以及开关管MP5，反馈输出模块400则包括有开关管MP5以及电阻R5和电阻R6，电阻R5以及电阻R6之间输出低压基准电压VBG，上述的元器件连接方式可从图2中直观的得到，在此不做相应的文字描述。

通过开关管MP6、开关管MP5与运算放大器连接，提供相应的偏置尾电流IS，电阻R3和电阻R4则用以抬高运算放大器共模输入电压，确保差分输入对管合理工作于饱和区。在正常工作状态下，由于高增益运放的钳位作用使得运算放大器的输入端Vin与Vip相等，从而利用三极管Q1、三极管Q2的发射极与基极间的电压VBE的负温度特性，以及二者VBE之间的差值ΔVBE的正温度特性在等尺寸P沟道MOS管MP3、MP4上产生零温度系数的电流I，P沟道MOS管MP5与P沟道MOS管MP3、MP4也是等尺寸，因而流过MP5的电流亦为I，此电流流过与电阻R0、电阻R2、电阻R3以及电阻R4同类型的电阻R5时，即产生输出具有零温度系数的低压基准电压VBG，VBG大小可由R5的大小进行调节，因而使得VBG可输出可低于1.2V的典型带隙基准。

需要说明的是，当带隙基准源缺少启动电路时，带隙基准源会处于一种非正常的稳态，此事反馈输出模块400输出的电压为0，即VBG处的电压为零，通过增加启动电路，使得带隙基准源能够避免进入到这种非正常的稳态。

在一个实施例中，如图3所示，提供了一种带隙基准源的启动方法，该方法包括步骤：接收反馈输出模块400输出的低压信号，以使得控制开关单元110导通；接收信号输入源的使能信号，控制使能开关单元120导通；控制启动下拉开关单元130导通，拉低反馈输出模块400的电位以使得流经反馈输出模块400的电流增大；判断是否接收到反馈输出模块400输出的高压信号；若是，则将控制开关单元110关断，并控制启动下拉开关单元130关断以使得反馈输出模块400的电位进入稳定状态，输出稳定电压。

具体的，在该方法中，控制开关单元110与反馈输出模块400连接，能够接收到反馈输出模块400的电压信号，例如当整个带隙基准源电路没有工作时，反馈输出模块400的电压信号为低压信号(即反馈输出模块400的电压为零)，当控制开关单元110以及使能开关单元120都导通时，此时启动下拉开关单元130的控制端电压升高，使得控制启动下拉开关单元130导通，从而拉低反馈输出模块400的电位以使得流经反馈输出模块400的电流增大。当反馈输出模块400的电流增大时，相应的使得控制开关单元110的控制端的电压也在不断的升高，当升高到一定的电压阈值时(即接收到反馈输出模块400输出的高压信号)，此时控制开关单元110关断。

在一个实施例中，为了能够更加充分详细的解释本申请，以下为结合图2对启动电路的工作流程进行充分的解释说明，当ENB输入使能信号时，P沟道MOS管MSP3、MSP2开启，若此时带隙基准源处于非正常的电流I为0的稳态状态，即VBG处的电压为零，则VSTN为低电平，N沟道MOS管MSN1关断，VSTP处为低电平，P沟道MOS管MSP1导通，VSTB处为输入电源电压高电平，N沟道MOS管MSN2打开，P沟道MOS管MP3、MP4、MP5和MP6的栅端VBP的电位被拉低，即流过MP6、MN5及运算放大器构成的自偏置环路的电流增大，使带隙基准源脱离非正常的电流I为0的稳态状态，之后，VSTP处的电压在自偏置环进入电源稳态可维持条件之前变为高电平，即可关断MSP1管，则延迟电容C开始放电，VSTN电压下降，启动管MSN2关断，退出启动状态，完成基准源的启动过程，使得基准源输出满足低压基准的电压，需要说明的是，传统的带隙基准源在启动阶段，N沟道MOS管MSN2对节点VBP的下拉作用会使得P沟道MOS管MP3～MP6支路出现瞬间大电流的状态(即进入到“电源稳态”)，本申请通过设计VSTP处的电压在自偏置环进入电源稳态可维持条件之前变为高电平，关断MSP1管，从而避免了瞬间大电流的状态导致启动后的基准源进入到大电流的稳定状态的问题。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种带隙基准源的启动电路，其特征在于，所述启动电路包括控制开关单元、使能开关单元以及启动下拉开关单元；

所述控制开关单元的输入端与输入电源连接，所述控制开关单元的输出端与所述使能开关单元的输入端连接；所述控制开关单元的控制端用于连接带隙基准源的反馈输出模块，所述控制开关单元的控制端接收所述反馈输出模块的输出信号以控制所述控制开关单元的导通或关断；

所述使能开关单元的输出端与所述启动下拉开关单元的控制端连接，所述使能开关单元的控制端用于连接信号输入源，所述信号输入源用于输入使能信号至所述使能开关单元的控制端以使得所述使能开关单元导通，所述启动下拉开关单元的输入端与带隙基准源的运算放大模块、偏置模块和反馈输出模块连接，所述启动下拉开关单元的输出端用于连接接地端；

当所述控制开关单元导通，且所述使能开关单元导通时，所述启动下拉开关单元的控制端电压上升以使得所述启动下拉开关单元导通；所述启动下拉开关单元在导通时，所述偏置模块的电位高于接地端的电位，使得流经所述反馈输出模块的电流增大，所述控制开关单元在所述反馈输出模块电流增大到预设阈值时关断，控制所述启动下拉开关单元关断，以使得所述反馈输出模块的电位进入稳定状态，输出稳定电压。

2.根据权利要求1所述的启动电路，其特征在于，所述控制开关单元包括开关管MSP1，所述开关管MSP1的输入端与所述输入电源连接，所述开关管MSP1的控制端与所述反馈输出模块连接，所述开关管MSP1的输出端与所述使能开关单元的输入端连接。

3.根据权利要求1所述的启动电路，其特征在于，所述使能开关单元包括开关管MSP2以及开关管MSP3，所述开关管MSP2的输入端与所述控制开关单元的输出端连接，所述开关管MSP2的输出端与所述开关管MSP3的输入端连接，所述开关管MSP3的输出端与所述启动下拉开关单元的控制端连接，所述开关管MSP3的控制端以及所述开关管MSP2的控制端连接所述信号输入源。

4.根据权利要求1所述的启动电路，其特征在于，所述启动下拉开关单元包括开关管MSN2，所述开关管MSN2的控制端与所述使能开关单元的输出端连接，所述开关管MSN2的输出端与所述接地端连接，所述开关管MSN2的输入端与运算放大模块、偏置模块和所述反馈输出模块连接。

5.根据权利要求1所述的启动电路，其特征在于，所述的启动电路还包括电容组件，所述电容组件的一端与所述启动下拉开关单元的控制端连接，所述电容组件的另一端与所述启动下拉开关单元的输出端连接。

6.根据权利要求1所述的启动电路，其特征在于，所述的启动电路还包括开关管MSN1，所述开关管MSN1的输入端与所述启动下拉单元的控制端连接，所述开关管MSN1的控制端与所述反馈输出模块连接，所述开关管MSN1的输出端与所述接地端连接。

7.根据权利要求1所述的启动电路，其特征在于，所述反馈输出模块的输出信号包括高压信号以及低压信号，当流经所述反馈输出模块电流增大到预设阈值时，所述反馈输出模块的输出信号为高压信号，当流经所述反馈输出模块电流小于所述预设阈值时，所述反馈输出模块的输出信号为低压信号。

8.根据权利要求1所述的启动电路，其特征在于，所述控制开关单元的控制端接收低压信号时，控制所述控制开关单元导通，所述控制开关单元的控制端接收高压信号时，控制所述控制开关单元关断。

9.一种带隙基准源，其特征在于，所述带隙基准源包括运算放大模块、偏置模块、反馈输出模块和权利要求1-8任意一项所述的启动电路，所述偏置模块与所述启动电路、输入电源、接地端以及运算放大模块连接，所述运算放大模块与所述输入电源、接地端以及反馈输出模块连接，所述反馈输出模块与所述输入电源、接地端以及所述启动电路连接。

10.一种应用如上述权利 要求1-8任一项所述的启动电路对带隙基准源的启动方法，其特征在于，所述的方法包括步骤：

接收反馈输出模块输出的低压信号，以使得控制开关单元导通；

接收信号输入源的使能信号，控制使能开关单元导通；

控制启动下拉开关单元导通，拉低所述反馈输出模块的电位以使得流经所述反馈输出模块的电流增大；

判断是否接收到所述反馈输出模块输出的高压信号；

若是，则将所述控制开关单元关断，并控制所述启动下拉开关单元关断以使得所述反馈输出模块的电位进入稳定状态，输出稳定电压。

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