本發(fā)明涉及電子電路領(lǐng)域，特別是涉及一種啟動電路。

背景技術(shù)：

在集成電路設(shè)計中，自偏置電壓源、自偏置電流源和電壓基準(zhǔn)源一般都需要增設(shè)啟動電路，使其能夠正常啟動。帶隙基準(zhǔn)(bandgap) 電路模塊為其他電路模塊提供具有零溫度系數(shù)的基準(zhǔn)電壓。在設(shè)計帶隙基準(zhǔn)（bandgap）電路時，為了避免其處于不希望的零電流狀態(tài)，需要增加啟動電路模塊。

目前的啟動電路一般都是通過提供啟動電壓的方式，迫使受控電路偏離零電流狀態(tài)，但這個啟動方式不穩(wěn)定，受控電路可能又會回到零電流狀態(tài)而不能正常啟動。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種啟動電路，通過注入啟動電流的方式，迫使受控電路偏離零電流狀態(tài)，當(dāng)受控電路正常工作后，啟動電路由自動停止注入啟動電流；啟動電路的工作狀態(tài)還可被人為地控制。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種啟動電路，它包括啟動支路、第一電流鏡像單元、第二電流鏡像單元和第三電流鏡像單元，啟動支路、第一電流鏡像單元、第二電流鏡像單元和第三電流鏡像單元的電源輸入端與直流電源VDD連接，啟動支路的鏡像電流輸出端分別與第一電流鏡像單元和第二電流鏡像單元的鏡像電流輸入端連接，啟動支路的鏡像電流輸入端與第三電流鏡像單元的電源輸出端連接，啟動支路的鏡像電流輸出端與其鏡像電流輸入端連接于Q點(diǎn)，啟動支路的電源輸出端與地對接，第一電流鏡像單元的電源輸出端與第一啟動輸出端口o1連接，第二電流鏡像單元的電源輸出端與第二啟動輸出端口o2連接，第三電流鏡像單元的鏡像電流輸入端與電流反饋端口o4連接。

當(dāng)啟動支路上電開始工作后，第一電流鏡像單元通過第一啟動輸出端口o1將啟動支路上的電流鏡像輸出給受控電路，第二電流鏡像單元通過第二啟動輸出端口o2將啟動支路上的電流鏡像輸出給受控電路，通過兩路啟動電流使受控電路偏離零電流啟動狀態(tài)。

第三電流鏡像單元通過電流反饋端口o4將受控電路的工作電流鏡像反饋到啟動支路上，使得啟動支路中Q點(diǎn)的電壓逐漸增大，第一電流鏡像單元和第二電流鏡像單元逐漸截止直至完全關(guān)閉，此時，啟動電路停止輸出控制受控電路偏離零電流啟動的啟動電流。

所述的啟動支路包括MOS管M1和電阻R1，MOS管M1的源極與啟動支路的電源輸入端連接，MOS管M1的漏極和柵極均通過電阻R1與啟動支路的電源輸出端連接，MOS管M1的柵極還與啟動支路的鏡像輸出端連接，MOS管M1的漏極和柵極連接于Q點(diǎn)。

所示的第一鏡像單元包括MOS管M2，MOS管M2的源極與第一鏡像單元的電源輸入端連接，MOS管M2的漏極與第一啟動輸出端口o1連接，MOS管M1的柵極與第一電流鏡像單元的鏡像電流輸入端連接。

所示的第二電流鏡像單元包括MOS管M3，MOS管M3的源極與第二鏡像單元的電源輸入端連接，MOS管M3的漏極與第二啟動輸出端口o2連接，MOS管M3的柵極與第二電流鏡像單元的鏡像電流輸入端連接。

所示的第三電流鏡像單元包括MOS管M5，MOS管M5的源極與第三鏡像單元的電源輸入端連接，MOS管M5的漏極與第二電流鏡像單元的電源輸出端連接，MOS管M3的柵極與第四啟動輸出端口o4連接。

它還包括第四電流鏡像單元，第四電流鏡像單元的電源輸入端與直流電源VDD連接，第四電流鏡像單元的電源輸出端與第三啟動輸出端口o3連接，第四電流鏡像單元的鏡像電流輸入端與啟動支路的鏡像電流輸出端連接。

所述的第四電流鏡像單元包括MOS管M4，MOS管M4的源極與第四鏡像單元的電源輸入端連接，MOS管M4的漏極與第三啟動輸出端口o3連接，MOS管M4的柵極與第四電流鏡像單元的鏡像電流輸入端連接。

它還包括開關(guān)單元，所述的開關(guān)單元包括用于控制啟動支路通斷的第一開關(guān)模塊，第一開關(guān)模塊的電源輸入端與啟動支路的電源輸出端連接，第一開關(guān)模塊的電源輸出端與地對接，第一開關(guān)模塊的控制端與第一控制信號端口N_S連接。

所述的開關(guān)單元還包括用于控制第一電流鏡像單元通斷的第二開關(guān)模塊和用于控制第二電流鏡像單元通斷的第三開關(guān)模塊，第二開關(guān)模塊的電源輸入端與第二電流鏡像單元的電源輸出端連接，第二開關(guān)模塊的電源輸出端與第一啟動輸出端口o1連接，第二開關(guān)模塊和第三開關(guān)模塊的控制端均與第一控制信號端口N_S連接，第三開關(guān)模塊的電源輸入端與第三電流鏡像單元的電源輸出端連接，第三開關(guān)模塊的電源輸出端與第二啟動輸出端口o2連接。

所述的開關(guān)單元還包括用于控制第四電流鏡像單元通斷的第四開關(guān)模塊，第四開關(guān)模塊的電源輸入端與第四電流鏡像單元的電源輸出端連接，第四開關(guān)模塊的電源輸出端與第三啟動輸出端口o3連接，第四開關(guān)模塊的控制端與第一控制信號端口N_S連接。

所述的開關(guān)單元還包括用于同時控制啟動支路和所述多個電流鏡像單元通斷的第五開關(guān)模塊，第五開關(guān)模塊的電源輸入端與直流電源VDD連接，第五開關(guān)模塊的電源輸出端與啟動支路的Q點(diǎn)連接，第五開關(guān)模塊的控制端與第二控制信號端口S連接。

本發(fā)明的有益效果是：

1）當(dāng)啟動支路上電開始工作后，第一電流鏡像單元通過第一啟動輸出端口o1將啟動支路上的電流鏡像輸出給受控電路，第二電流鏡像單元通過第二啟動輸出端口o2將啟動支路上的電流鏡像輸出給受控電路，通過電流啟動的方式，迫使受控電路偏離零電流啟動狀態(tài)。

第三電流鏡像單元通過電流反饋端口o4將受控電路的工作電流鏡像反饋到啟動支路上，使得啟動支路的電流逐漸增大，Q點(diǎn)的電壓相應(yīng)升高，第一電流鏡像單元和第二電流鏡像單元逐漸截止直至完全關(guān)閉，此時，啟動電路自動停止輸出控制受控電路偏離零電流啟動的啟動電流。

2）本發(fā)明還可增設(shè)開關(guān)單元，通過開關(guān)單元來人為地控制啟動電路的工作狀態(tài)，還可使啟動電路和受控電路完全斷開。

3）本發(fā)明具有多個啟動輸出端口，多個啟動輸出端口均與受控電路連接，可通過多路電流來迫使受控電路避免處于零電流狀態(tài)，使得受控電路正常啟動。

4）本發(fā)明可應(yīng)用在帶隙基準(zhǔn)電路中，帶隙基準(zhǔn)電路處于零電流狀態(tài)時，啟動電路開始工作，使得帶隙基準(zhǔn)擺脫零電流狀態(tài)；帶隙基準(zhǔn)電路在正常工作后，啟動電路再自動關(guān)閉。

附圖說明

圖1為本發(fā)明啟動電路之實施例一的原理框圖；

圖2為本發(fā)明啟動電路之實施例一的電路圖；

圖3為本發(fā)明啟動電路之實施例二的原理框圖；

圖4為本發(fā)明啟動電路之實施例二的電路圖；

圖5為本發(fā)明啟動電路之應(yīng)用案例一的電路圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。

（一）實施例一

如圖1所示，一種啟動電路，它包括啟動支路、第一電流鏡像單元、第二電流鏡像單元和第三電流鏡像單元，啟動支路、第一電流鏡像單元、第二電流鏡像單元和第三電流鏡像單元的電源輸入端與直流電源VDD連接，啟動支路的鏡像電流輸出端分別與第一電流鏡像單元和第二電流鏡像單元的鏡像電流輸入端連接，啟動支路的鏡像電流輸入端與第三電流鏡像單元的電源輸出端連接，啟動支路的鏡像電流輸出端與其鏡像電流輸入端連接于Q點(diǎn)，啟動支路的電源輸出端與地對接，第一電流鏡像單元的電源輸出端與第一啟動輸出端口o1連接，第二電流鏡像單元的電源輸出端與第二啟動輸出端口o2連接，第三電流鏡像單元的鏡像電流輸入端與電流反饋端口o4連接。

當(dāng)啟動支路上電開始工作后，第一電流鏡像單元通過第一啟動輸出端口o1將啟動支路上的電流鏡像輸出給受控電路，第二電流鏡像單元通過第二啟動輸出端口o2將啟動支路上的電流鏡像輸出給受控電路，通過兩路啟動電流使受控電路偏離零電流啟動狀態(tài)。

第三電流鏡像單元通過電流反饋端口o4將受控電路的工作電流鏡像反饋到啟動支路上，使得啟動支路中Q點(diǎn)的電壓逐漸增大，第一電流鏡像單元和第二電流鏡像單元逐漸截止直至完全關(guān)閉，此時，啟動電路停止輸出控制受控電路偏離零電流啟動的啟動電流。

所述的受控電路是為了避免其處于不希望的零電流狀態(tài)而需增設(shè)啟動電路的電路單元，如自偏置電壓源、自偏置電流源和電壓基準(zhǔn)源。

本發(fā)明還可包括第四電流鏡像單元，第四電流鏡像單元的電源輸入端與直流電源VDD連接，第四電流鏡像單元的電源輸出端與第三啟動輸出端口o3連接，第四電流鏡像單元的鏡像電流輸入端與啟動支路的鏡像電流輸出端連接。

如圖2所示，首先，本發(fā)明中的MOS管和開關(guān)管均可采用PMOS管。MOS管M1的寬長比是MOS管M2、MOS管M3和MOS管M4的寬長比的N倍。

所述的啟動支路包括MOS管M1和電阻R1，MOS管M1的源極與啟動支路的電源輸入端連接，MOS管M1的漏極和柵極均通過電阻R1與啟動支路的電源輸出端連接，MOS管M1的柵極還與啟動支路的鏡像輸出端連接，MOS管M1的漏極和柵極連接于Q點(diǎn)。

所示的第一鏡像單元包括MOS管M2，MOS管M2的源極與第一鏡像單元的電源輸入端連接，MOS管M2的漏極與第一啟動輸出端口o1連接，MOS管M1的柵極與第一電流鏡像單元的鏡像電流輸入端連接。

所示的第二電流鏡像單元包括MOS管M3，MOS管M3的源極與第二鏡像單元的電源輸入端連接，MOS管M3的漏極與第二啟動輸出端口o2連接，MOS管M3的柵極與第二電流鏡像單元的鏡像電流輸入端連接。

所示的第三電流鏡像單元包括MOS管M5，MOS管M5的源極與第三鏡像單元的電源輸入端連接，MOS管M5的漏極與第二電流鏡像單元的電源輸出端連接，MOS管M3的柵極與第四啟動輸出端口o4連接。

所述的第四電流鏡像單元包括MOS管M4，MOS管M4的源極與第四鏡像單元的電源輸入端連接，MOS管M4的漏極與第三啟動輸出端口o3連接，MOS管M4的柵極與第四電流鏡像單元的鏡像電流輸入端連接。

（二）實施例二

如圖3所示，在實施例一的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還包括開關(guān)單元，所述的開關(guān)單元包括用于控制啟動支路通斷的第一開關(guān)模塊，第一開關(guān)模塊的電源輸入端與啟動支路的電源輸出端連接，第一開關(guān)模塊的電源輸出端與地對接，第一開關(guān)模塊的控制端與第一控制信號端口N_S連接。

所述的開關(guān)單元還可增設(shè)用于控制第一電流鏡像單元通斷的第二開關(guān)模塊和用于控制第二電流鏡像單元通斷的第三開關(guān)模塊，第二開關(guān)模塊的電源輸入端與第二電流鏡像單元的電源輸出端連接，第二開關(guān)模塊的電源輸出端與第一啟動輸出端口o1連接，第二開關(guān)模塊和第三開關(guān)模塊的控制端均與第一控制信號端口N_S連接，第三開關(guān)模塊的電源輸入端與第三電流鏡像單元的電源輸出端連接，第三開關(guān)模塊的電源輸出端與第二啟動輸出端口o2連接。

還可增設(shè)用于控制第四電流鏡像單元通斷的第四開關(guān)模塊，第四開關(guān)模塊的電源輸入端與第四電流鏡像單元的電源輸出端連接，第四開關(guān)模塊的電源輸出端與第三啟動輸出端口o3連接，第四開關(guān)模塊的控制端與第一控制信號端口N_S連接。

本發(fā)明還包括用于同時控制啟動支路和第一至第四電流鏡像單元通斷的第五開關(guān)模塊，第五開關(guān)模塊的電源輸入端與直流電源VDD連接，第五開關(guān)模塊的電源輸出端與啟動支路的Q點(diǎn)連接，第五開關(guān)模塊的控制端與第二控制信號端口S連接。

如圖4所示，第一開關(guān)模塊可采用MOS管M10來實現(xiàn)，MOS管M10的源極與電阻R1連接，MOS管M10的漏極與地對接，MOS管M10的柵極與第一控制信號端口N_S連接。

第二開關(guān)模塊可采用MOS管M17來實現(xiàn)，MOS管M7的源極與MOS管M2的漏極連接，MOS管M7的漏極與第一啟動輸出端口o1連接，MOS管M2的柵極與第一控制信號端口N_S連接。

第三開關(guān)模塊可采用MOS管M8來實現(xiàn)，MOS管M8的源極與MOS管M3的漏極連接，MOS管M8的漏極與第二啟動輸出端口o2連接，MOS管M8的柵極與第一控制信號端口N_S連接。

第四開關(guān)模塊可采用MOS管M9來實現(xiàn)，MOS管M9的源極與MOS管M4的漏極連接，MOS管M9的漏極與第三啟動輸出端口o3連接，MOS管M9的柵極與第一控制信號端口N_S連接。

第五開關(guān)模塊可采用MOS管M6來實現(xiàn)，MOS管M6的源極與直流電源VDD連接，MOS管M6的漏極與MOS管M1的漏極即Q點(diǎn)連接，MOS管M6的柵極與第二控制信號端口S連接。

所述的第二控制輸入端口S和第一控制輸入端口N_S所輸入的控制信號相反。

當(dāng)?shù)诙刂戚斎攵丝赟輸出高電平信號時，第一控制輸入端口N_S輸出低電平信號，MOS管M10導(dǎo)通，MOS管M6關(guān)斷，使得啟動支路和第三電流鏡像單元導(dǎo)通，第一啟動輸出端口o1、第二啟動輸出端口o2和第三啟動輸出端口o3有電流輸出，MOS管M2，迫使受控電路開始偏離零電流狀態(tài)啟動。

當(dāng)?shù)谖蹇刂戚斎攵丝赟輸出低電平信號時，第六控制輸入端口N_S輸出高電平信號，MOS管M10關(guān)斷，MOS管M6導(dǎo)通，使得啟動支路和第三電流鏡像單元斷開，Q點(diǎn)的電壓約等于直流電壓VDD，從而使MOS管M1～M4完全關(guān)閉，

（三）一個應(yīng)用案例

如圖5所示，一種應(yīng)用于帶隙基準(zhǔn)電路中的啟動電路，帶隙基準(zhǔn)電路一般包括帶隙基準(zhǔn)核心電路、基準(zhǔn)電源產(chǎn)生電路和電流電路。帶隙基準(zhǔn)電路還包括泄放通道，使得端口C的電壓不會隨外界條件的改變而變化，也可不設(shè)置PMOS管M14，僅設(shè)置一NMOS管NM15。

啟動電路的第一啟動輸出端口o1與帶隙基準(zhǔn)核心電路的A點(diǎn)連接，即與運(yùn)算放大器的反向輸入端連接，第一電流鏡像單元將啟動支路上的電流，即MOS管M1上的電流，鏡像輸出到A點(diǎn)，使A點(diǎn)偏離零電流狀態(tài)。

啟動電路的第二啟動輸出端o2與帶隙基準(zhǔn)核心電路的電源輸入端即C點(diǎn)連接，第二電流鏡像單元將啟動支路上的電流，即MOS管M1上的電流，鏡像輸出到C點(diǎn)，使得A、B兩條支路均有電流，從而也使B點(diǎn)偏離零電流狀態(tài)。

啟動電路的電流反饋輸入端o4與電流電路的鏡像電流輸出端連接，第三電流鏡像單元將電流電路上的電流，即電流源I1上的電流鏡像到Q點(diǎn)上，使得電阻R1上的電流逐漸增大，Q點(diǎn)的電壓逐漸升高，迫使MOS管M2、M2和M4逐漸截止直至完全關(guān)斷，使得啟動電路不再向帶隙基準(zhǔn)電路注入啟動電流。當(dāng)帶隙基準(zhǔn)電路還設(shè)有反饋電路時，電流反饋輸入端o4通過反饋電路與電流電路的鏡像電流輸出端連接。

通過控制信號S和N_S可使得啟動電路與帶隙基準(zhǔn)電路完全斷開，啟動電路完停止工作。

當(dāng)帶隙基準(zhǔn)電路還設(shè)有反饋電路時，啟動電路的第三啟動輸出端口o3與反饋電路的啟動控制端口連接，迫使反饋電路也正常啟動。