CN114326916B - 一种基准电压检测电路 - Google Patents

Abstract

本发明属于模拟集成电路技术领域，具体的说是涉及一种基准电压检测电路。本发明采用一个极简单迟滞比较器电路，并将其与系统运放进行了结合，利用迟滞电压与运放第一级电路进行结合，则只有当运放输入两端电压低于设定值时，比较器才能够翻转，提高了精度。本发明的方法，电路结构简单，成本低，速度快，精度高，且不会对系统整体精度产生影响；同时本发明的检测电路可以高效利用于各种bandgap结构中，具有极强的可移植及鲁棒性。

Description

一种基准电压检测电路

技术领域

本发明属于模拟集成电路技术领域，具体的说是涉及一种基准电压检测电路。

背景技术

基准源产生电路作为芯片的核心电路，大部分的模块需要以此为基础进行相应的后续驱动。所以内部电路需要基准电路提供一个准确且快速的标志信号来告知基准电压已经稳定且可供后续电路使用，该标志信号的准确度决定后续电路是否能够稳定工作。目前针对该标志信号的产生方式，现有检测电路利用基准电路与比较器电路结合的方式，比较器的输入端直接采样电路中两点电压进行比较，该值可以人为进行设定，当比较器翻转的时候，电路便认为基准电路已产生稳定的基准电压，但是存在以下问题：1.输入两点电压较难选择，因为其采样的两点处于电路中不同支路的电阻上，电阻极易受到工艺的影响使得比较结果偏离正确值2.容易受到比较器的输入失调影响，从而最终影响整个电路的精度3.为了降低输入失调，只能将比较器尺寸加大，增大了整体芯片所需要的面积4.同时选用电阻作为输入判断依据，比较器的输入失调会通过电阻直接影响到基准电压的输出，这样即使基准信号已经建立，但是此时的基准电压却可能带有误差，后续电路需要通过增加修调电路来消除该误差的影响，使得整体芯片的复杂度上升，鲁棒性降低。

因此，针对基准信号产生电路的特点，结合其电路原理，主要考虑降低电路复杂度、减小电路面积、提升电路检测速度以及准确度。

发明内容

本发明针对上述问题，提出了一种基准电压检测电路。本方法采用一个极简单迟滞比较器电路，并将其与系统运放进行了结合，利用迟滞电压与运放第一级电路进行结合，则只有当运放输入两端电压低于设定值时，比较器才能够翻转，提高了精度。

本发明的技术方案是：

一种基准电压检测电路，包括Bandgap电路，其特征在于，还包括电阻、第一三极管、第二三极管、第一电流源、第二电流源、第三电流源、第四电流源、第一MOS管、第二MOS管和差值比较器；其中，Bandgap电路的第一输出端接第一三极管的发射极和第一MOS管的栅极，第一三极管的基极和集电极接地，Bandgap电路的第二输出端接电阻的一端和第二MOS管的栅极；电阻的另一端接第二三极管的发射极，第二三极管的基极和集电极接地；第一MOS的源极接第一电流源的输出端，第一MOS管的漏极接第三电流源的输入端，第一电流源的输入端接电源，第三电流源的输出端接地；第二MOS管的源极接第二电流源的输出端，第二MOS管的漏极接第四电流源的输入端，，第二电流源的输入端接电源，第四电流源的输出端接地；差值比较器的正输入端接第一MOS管的漏极，差值比较器的负输入端接第二MOS管的漏极，差值比较器的输出端为基准电压检测电路的输出端

本发明的有益效果是：现有基准电压检测电路，所需面积太大，或者电路设置容易影响整体电路的精度，本发明的方法，电路结构简单，成本低，速度快，精度高，且不会对系统整体精度产生影响；同时本发明的检测电路可以高效利用于各种带隙基准源结构中，具有极强的可移植及鲁棒性。

附图说明

图1为本发明电路的逻辑结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细的描述。

本发明将迟滞比较器的迟滞量结合运放的第一级增益作为基准源质量判断的阈值点，只有当基准源稳定后且环路中两点之间电压差小于上述阈值点后，比较器才进行翻转，此时标志基准源电路已经启动完成且能够为后续电路提供稳定且高质量的基准电压。

如图1所示，本发明电路原理图，整体电路由三部分组成，左侧部分为传统的带隙基准源电路，中间部分为运算放大器电路的第一级，最右侧电路为差值比较器

电路基本原理为，左侧两部分构成了基准产生电路的基本环路，运放采样A点和B点，使得这两点电压相等接近，利用两点之间的压差除以电阻得到基准电流

AB两点之间的压差命名为V1，运放第一级增益定为A1，则此时CD两点的压差为A1*V1，令该电压为V2，则当V2电压达到设定好的比较器电压的时候，比较器翻转，产生一准确的电压BGOK信号，即说明此时基准电压已经产生完毕且系统稳定。

电路鲁棒性设计，设定比较器的翻转正阈值为V2则反推回AB两点，因为存在反向关系，两点之间的压差需要小于V2/A1，才能够正常翻转，小心的设计运算放大器的第一级增益与比较器的比较阈值量，可以相应的获得高质量的BGOK信号。

Claims (4)

1.一种基准电压检测电路，包括Bandgap电路，其特征在于，还包括电阻、第一三极管、第二三极管、第一电流源、第二电流源、第三电流源、第四电流源、第一MOS管、第二MOS管和差值比较器；其中，Bandgap电路的第一输出端接第一三极管的发射极和第一MOS管的栅极，第一三极管的基极和集电极接地，Bandgap电路的第二输出端接电阻的一端和第二MOS管的栅极；电阻的另一端接第二三极管的发射极，第二三极管的基极和集电极接地；第一MOS的源极接第一电流源的输出端，第一MOS管的漏极接第三电流源的输入端，第一电流源的输入端接电源，第三电流源的输出端接地；第二MOS管的源极接第二电流源的输出端，第二MOS管的漏极接第四电流源的输入端，第二电流源的输入端接电源，第四电流源的输出端接地；差值比较器的正输入端接第一MOS管的漏极，差值比较器的负输入端接第二MOS管的漏极，差值比较器的输出端为基准电压检测电路的输出端。

2.根据权利要求1所述的一种基准电压检测电路，其特征在于，所述第一电流源、第二电流源、第三电流源、第四电流源、第一MOS管和第二MOS管构成运放第一级。

3.根据权利要求2所述的一种基准电压检测电路，其特征在于，将运放第一级与Bandgap电路的第一输出端连接点定义为A、与Bandgap电路的第二输出端连接点定义为B，并且A和B两点之间的压差定义为V1；将运放第一级与差值比较器正输入端的连接点定义为C、与差值比较器负输入端的连接点定义为D；设定运放第一级增益为A1，则得到CD两点的压差为V2＝A1*V1。

4.根据权利要求3所述的一种基准电压检测电路，其特征在于，所述差值比较器的翻转条件为：当V2达到设定值时，差值比较器翻转，并输出表示基准电压已经产生完毕且系统稳定的信号。

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