本發(fā)明涉及芯片的電壓基準(zhǔn)源技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種低功耗低溫度系數(shù)的電壓基準(zhǔn)源電路。
背景技術(shù):
基準(zhǔn)電壓源是集成電路中極為重要的模塊,廣泛應(yīng)用于模擬、數(shù)字、模數(shù)混合電路中,特別是在數(shù)模轉(zhuǎn)化器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器等系統(tǒng)中。對(duì)模擬系統(tǒng)而言,基準(zhǔn)電壓源的性能直接影響整個(gè)系統(tǒng)的精度,而基準(zhǔn)電壓源的性能主要受溫度的影響,因此需要設(shè)計(jì)出一種輸出與溫度無(wú)關(guān)的基準(zhǔn)電壓源。傳統(tǒng)的基準(zhǔn)電壓源采用帶隙基準(zhǔn)技術(shù)設(shè)計(jì),這些設(shè)計(jì)中,都是利用雙極型晶體管的基極—發(fā)射極電壓具有負(fù)溫度特性,而工作在不同電流密度下的基極—發(fā)射極電壓之差則具有正溫度特性,兩者相互補(bǔ)償可得到與溫度無(wú)關(guān)的輸出電壓。采用帶隙基準(zhǔn)技術(shù)設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)電壓源的輸出電壓大于1V,其典型值是1.25V,而當(dāng)今由于移動(dòng)電子設(shè)備的增多,要求模擬集成電路的電源電壓能夠降至1V左右,功耗在uW量級(jí)上,降低功耗的一個(gè)重要方法就是降低電源電壓,因此帶隙基準(zhǔn)難以達(dá)到低功耗要求。與此同時(shí),隨著CMOS工藝發(fā)展到深亞微米,一些標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝未提供三極管器件,帶隙基準(zhǔn)不再適用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種輸出的基準(zhǔn)電壓源低于1V,室溫下功耗低于1uW的低功耗低溫度系數(shù)的電壓基準(zhǔn)源電路。為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種低功耗低溫度系數(shù)基準(zhǔn)電壓源電路,包括PTAT電流產(chǎn)生電路和負(fù)載電路;PTAT電流產(chǎn)生電路與負(fù)載電路一端相連,基準(zhǔn)電壓源由所述負(fù)載電路輸出,所述PTAT電流產(chǎn)生電路由PM0、PM1、PM2、PM3、NM0、NM1、NM2、NM3、NM5和NM6組成,PM0、PM1、PM2、PM3為PMOS管,NM0、NM1、NM2、NM3、NM5和NM6為NMOS管,PM0漏極d與NM3漏極d連接,PM0柵極g與PM2柵極d連接,PM0源極s與電源VDD連接,PM0襯底與電源VDD相連;PM1漏極d與其柵極g連接,PM1源極s與電源VDD連接,PM1襯底接電源VDD;PM2漏極d與其柵極g連接,PM2源極s與電源VDD連接,PM2襯底與電源VDD連接;PM3漏極d與NM1漏極d連接,PM3柵極g與PM1柵極g連接,PM3源極s與電源VDD連接,PM3襯底與電源VDD連接;NM0漏極d與PM1漏極d連接,NM0柵極g與NM3柵極g連接,NM0源極s與NM6漏極d連接,NM0襯底接地GND;NM1漏極d與其柵極g連接,NM1源極s接地GND,NM1襯底接地GND;NM2漏極d與PM2漏極d連接,NM2柵極g與NM1柵極g連接,NM2源極s與NM5漏極d連接,NM2襯底接地GND;NM3漏極d與其柵極g連接,NM3源極s接地GND,襯底接地GND;NM5漏極d與NM2源極s連接,NM5柵極g與NM1柵極g連接,NM5源極s接地GND,接地GND襯底接地GND;NM6漏極d與NM2源極s連接,NM6柵極g與NM3柵極g連接,NM6源極s接地GND,NM6襯底與地GND連接,所述負(fù)載電路由PM4和NM4組成,PM4漏極d與NM4漏極d連接,PM4柵極g與PM3柵極g連接,PM4源極s與電源VDD連接,PM4襯底與電源VDD連接,NM4漏極d與其柵極g連接,NM4源極s接地GND,NM4襯底與地GND連接,所述基準(zhǔn)電壓由NM4漏極d輸出,NM0、NM1、NM2、NM3的NMOS管的物理性能是這樣的,NM3、NM1與NM2、NM0的Vth(閥值電壓)均不相同,而且,Vth3-Vth0=Vth1-Vth2,NM0的漏極電流I0等于NM2的漏極電流I2,NM1的漏極電流I1等于NM3的漏極電流I3。在本發(fā)明實(shí)施例中,PM0、PM1、PM2、PM3、NM0、NM1、NM2、NM3、NM5和NM6構(gòu)成PTAT電流產(chǎn)生電路,PTAT電流產(chǎn)生電路用來(lái)給負(fù)載電路中提供電流,這種電流與絕對(duì)溫度成正比,且與電源VDD無(wú)關(guān);負(fù)載電路由PM4、NM4構(gòu)成,PM4與PTAT電流產(chǎn)生電路中的PM1組成電流鏡,將PTAT電路中產(chǎn)生的電流復(fù)制到負(fù)載電路中,這樣從NM4漏極得到的基準(zhǔn)電壓可以達(dá)到零溫度系數(shù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果為:避免了使用三極管...