本發(fā)明涉及模擬電源技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電壓穩(wěn)定器電路。

背景技術(shù)：

如圖1所示，傳統(tǒng)的電壓穩(wěn)定器電路包含電阻r1、齊納二級管d1、高壓nmos管n1；該結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的輸出電壓vout＝vz-vgsn1，其中vz為齊納二極管d1的嵌位電壓，為正溫度特性；vgsn1為n1管的柵源壓降，為負溫度特性，所以輸出電壓表現(xiàn)為正溫度特性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種電壓穩(wěn)定器電路，來改善其輸出電壓的線性調(diào)節(jié)，并改善輸出電壓的溫度特性。

為了達到上述目的，本發(fā)明的一個技術(shù)方案是提供一種電壓穩(wěn)定器電路，其中包含：

電阻r1、電阻r2、齊納二極管d1、低壓nmos管n1、高壓nmos管n2、低壓雙極型npn晶體管q1；

所述電阻r1，一端連接電源電壓vdd，另一端連接到n2管的柵端；

所述電阻r2，一端連接gnd端，另一端連接到n1管的柵端；

所述齊納二極管d1，陽極接n1管的柵端，陰極接n2管的柵端；

n1管的源端接q1管的基極，漏端接n2管的柵端，襯底端接地；

q1管的集電極接n2管的柵端，發(fā)射極接gnd端；

n2管的漏端接電源電壓vdd，源端、襯底端接輸出電壓vout。

優(yōu)選地，當電源電壓vdd為低壓時，二極管d1、n1管、q1管都沒有開啟，n2管的柵電壓等于電源電壓vdd，輸出電壓vout＝vdd-vgsn2；

當電源電壓vdd為高壓，二極管d1、n1管、q1管都開啟，n2管的柵端被嵌位，隨著電源電壓vdd升高，n2管的柵電壓基本不變，輸出電壓vout＝vz+vgsn1+vbe1-vgsn2；

其中，vz為二極管d1的嵌位電壓，vgsn1為n1管的柵源壓降，vgsn2為n2管的柵源壓降，vbe1為q1管的基極-發(fā)射極壓降。

優(yōu)選地，二極管d1的嵌位電壓vz為正溫度特性；

n1管的柵源壓降vgsn1、n2管的柵源壓降vgsn2、q1管的基極-發(fā)射極壓降vbe1均為負溫度特性。

優(yōu)選地，所述輸出電壓的溫度系數(shù)為200ppm以下。

本發(fā)明的另一個技術(shù)方案是提供一種電壓穩(wěn)定器電路，其中包含：

電阻r1、電阻r2、齊納二極管d1、高壓nmos管n2、低壓雙極型npn晶體管q1及q2；

所述電阻r1，一端連接電源電壓vdd，另一端連接到n2管的柵端；

所述電阻r2，一端連接gnd端，另一端連接到q2管的基極；

所述齊納二極管d1，陽極接q2管的基極，陰極接n2管的柵端；

q1管的集電極接n2管的柵端，發(fā)射極接gnd端；

q2管的集電極接n2管的柵端，基極接齊納二極管d1的陽極，發(fā)射極接q1管的基極；

n2管的漏端接電源電壓vdd，源端、襯底端接輸出電壓vout。

優(yōu)選地，當電源電壓vdd為低壓時，二極管d1、q1管、q2管都沒有開啟，n2管的柵電壓等于電源電壓vdd，輸出電壓vout＝vdd-vgsn2；

當電源電壓vdd為高壓，二極管d1、q1管、q2管都開啟，n2管的柵端被嵌位，隨著電源電壓vdd升高，n2管的柵電壓基本不變，輸出電壓vout＝vz+vbe2+vbe1-vgsn2；

其中，vz為二極管d1的嵌位電壓，vgsn2為n2管的柵源壓降，vbe1、vbe2分別為q1管、q2管的基極-發(fā)射極壓降。

優(yōu)選地，二極管d1的嵌位電壓vz為正溫度特性；

n2管的柵源壓降vgsn2、q1管的基極-發(fā)射極壓降vbe1、q2管的基極-發(fā)射極壓降vbe2均為負溫度特性。

優(yōu)選地，所述輸出電壓的溫度系數(shù)為200ppm以下。

綜上所述，本發(fā)明的電壓穩(wěn)定器電路，能夠在2.5v～幾十伏特的寬電壓范圍，使得輸出電壓在1.5v至幾伏特范圍。電路結(jié)構(gòu)簡單，不存在電路穩(wěn)定性的問題。采用n型器件作為驅(qū)動器件，能夠有效的降低集成電路的面積，有利于降低成本。本發(fā)明可以改善輸出電壓的線性調(diào)節(jié)，使其隨電源電壓的變化更小，并且可以有效改善輸出電壓的溫度特性。

附圖說明

圖1是傳統(tǒng)電壓穩(wěn)定器電路的示意圖；

圖2是本發(fā)明所述電壓穩(wěn)定器電路在一個示例中的示意圖；

圖3是本發(fā)明所述電壓穩(wěn)定器電路在另一個示例中的示意圖；

圖4是本發(fā)明與傳統(tǒng)電路相比較的，涉及輸出電壓vout與電源電壓vdd的關(guān)系曲線；

圖5是本發(fā)明與傳統(tǒng)電路相比較的，涉及輸出電壓vout與溫度的關(guān)系曲線。

具體實施方式

如圖2所示，本發(fā)明所述電壓穩(wěn)定器電路的一個示例中，包含：

電阻r1，一端連接vdd，一端連接到n2管的柵端；

電阻r2，一端連接gnd，一端連接到n1管的柵端；

二極管d1，是齊納二極管，陽極接n1管的柵端，陰極接n2管的柵端；

n1管，是低壓nmos管；該n1管的柵端接二極管d1的陽極，源端接q1管的基極，漏端接n2管的柵端，襯底端接地；

q1管，是低壓雙極型npn晶體管，集電極接n2管的柵端，基極接n1管的源端，發(fā)射極接gnd；

n2管，是高壓nmos管，漏端接vdd，柵端接d1陰極，源端、襯底端接vout。

本發(fā)明的示例中，以6v作為高壓與低壓的分界。

如圖3所示的另一個電壓穩(wěn)定器電路的示例中，以雙極性npn晶體管q2來替換圖2示例中的低壓nmos管n1。其中，使q2管的集電極接n2管的柵端，基極接二極管d1的陽極，發(fā)射極接q1管的基極。

從圖2、圖3可以看出，當vdd為低壓，d1/n1/q1都沒有開啟，n2管的柵電壓等于vdd，所以vout＝vdd-vgsn2，其中vgsn2為n2管的柵源壓降。

當vdd為高壓，d1/n1/q1都開啟，n2管的柵端被嵌位，隨著vdd升高，n2管的柵電壓基本不變，輸出電壓vout＝vz+vgsn1+vbe1-vgsn2，或者vout＝vz+vbe2+vbe1-vgsn2，其中vz為二極管d1的嵌位電壓，vgsn1為n1管的柵源壓降，vbe1/vbe2分別為q1/q2的基極-發(fā)射極壓降。

上式中，vz為正溫度特性，vgsn1、vbe1、vbe2、vgsn2為負溫度特性。所以輸出電壓具有較低的溫度系數(shù)。在一些優(yōu)選的示例中，輸出電壓的溫度系數(shù)可以達到200ppm以下。

如圖4所示，為輸出電壓vout與電源電壓vdd的關(guān)系曲線，vout1、vout2分別為圖1與圖3的電路仿真結(jié)果，vdd從10～20v變化，vout1變化123mv，vout2變化76mv，可以明顯看出相比傳統(tǒng)電路，本發(fā)明對應的vout2隨電源電壓變化較小。

如圖5所示，為輸出電壓vout與溫度的曲線關(guān)系，vout1、vout2分別為圖1與圖3的電路仿真結(jié)果，溫度從-20～150℃變化，vout1變化1.24v，vout2變化0.17v，可以明顯看出相比傳統(tǒng)電路，本發(fā)明對應的vout2隨溫度變化更小。

盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護范圍應由所附的權(quán)利要求來限定。