本發(fā)明涉及集成電路領(lǐng)域，特別是涉及一種低功耗電源供電電路。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有的低功耗領(lǐng)域中，低功耗系統(tǒng)工作時(shí)，往往存在靜默狀態(tài)；在靜默狀態(tài)時(shí)，低功耗系統(tǒng)中的大部分功能模塊停止工作，而只有一小部分功能模塊保持工作，此時(shí)，要求低功耗系統(tǒng)耗電極低，因此對(duì)現(xiàn)有的電源管理系統(tǒng)提出了很高的要求，要求其消耗很小的電流。

在現(xiàn)有的電源管理系統(tǒng)中，往往采用多個(gè)不同的電源供電電路來(lái)為系統(tǒng)進(jìn)行供電。在正常工作狀態(tài)下，多個(gè)電源供電電路同時(shí)為系統(tǒng)進(jìn)行供電；而在靜默狀態(tài)下，僅僅通過(guò)一個(gè)低功耗電源供電電路來(lái)為系統(tǒng)進(jìn)行供電。因此，不管系統(tǒng)在正常工作還是靜默狀態(tài)下，系統(tǒng)都有供電，各種狀態(tài)和數(shù)據(jù)都能夠保持。

現(xiàn)有的用于為系統(tǒng)正常工作狀態(tài)進(jìn)行供電的電源供電電路驅(qū)動(dòng)能力大，消耗大；而用于為系統(tǒng)靜默狀態(tài)進(jìn)行供電的低功耗電源供電電路驅(qū)動(dòng)能力小，消耗也很小，因此低功耗電源供電電路的結(jié)構(gòu)是一種很大的挑戰(zhàn)。另外，現(xiàn)有的電源供電電路的功耗至少為微安級(jí)別，因此有必要提供一種更低功耗的電源供電電路。

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，提供一種低功耗電源供電電路。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一種低功耗電源供電電路，包括提供偏置電壓的偏置子電路、與所述偏置子電路相連的用于鏡像電流的電流源子電路、與所述電流源子電路相連的放大子電路、與所述放大子電路相連的電流鏡子電路、與所述放大子電路和所述電流鏡子電路相連的反饋?zhàn)与娐芳把a(bǔ)償電容，所述電流源子電路提供所述低功耗電源供電電路的工作電流，所述放大子電路比較所述反饋?zhàn)与娐返妮敵鲭妷号c基準(zhǔn)電壓端的基準(zhǔn)電壓，并將比較結(jié)果進(jìn)行放大，來(lái)響應(yīng)負(fù)載電流的變化。

所述偏置子電路包括電流源、與所述電流源相連的第一場(chǎng)效應(yīng)管、與所述第一場(chǎng)效應(yīng)管相連的第二場(chǎng)效應(yīng)管及與所述第二場(chǎng)效應(yīng)管相連的第三場(chǎng)效應(yīng)管；所述電流源子電路包括第四場(chǎng)效應(yīng)管、與所述第四場(chǎng)效應(yīng)管相連的第五場(chǎng)效應(yīng)管、與所述第四場(chǎng)效應(yīng)管相連的第六場(chǎng)效應(yīng)管、與所述第六場(chǎng)效應(yīng)管相連的第七場(chǎng)效應(yīng)管、與所述偏置子電路相連的第八場(chǎng)效應(yīng)管及與所述第七場(chǎng)效應(yīng)管相連的第九場(chǎng)效應(yīng)管；所述放大子電路包括第十場(chǎng)效應(yīng)管、與所述第十場(chǎng)效應(yīng)管相連的第十一場(chǎng)效應(yīng)管及與所述第十場(chǎng)效應(yīng)管和所述第十一場(chǎng)效應(yīng)管相連的第十二場(chǎng)效應(yīng)管；所述電流鏡子電路包括第一電阻、與所述第一電阻相連的第十三場(chǎng)效應(yīng)管及與所述第十三場(chǎng)效應(yīng)管相連的第十四場(chǎng)效應(yīng)管；所述反饋?zhàn)与娐钒ǖ诙娮杓芭c所述第二電阻相連的第三電阻。

所述偏置子電路的電流源的一端與電源端相連，另一端與所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的漏極和柵極、所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的柵極、所述第八場(chǎng)效應(yīng)管的柵極及所述第九場(chǎng)效應(yīng)管的柵極相連，所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的柵極和漏極相連。

所述電流源子電路的第四場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與所述第五場(chǎng)效應(yīng)管的柵極、所述第六場(chǎng)效應(yīng)管的漏極及所述第八場(chǎng)效應(yīng)管的漏極相連，所述第四場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與所述第六場(chǎng)效應(yīng)管的源極相連，所述第五場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與所述第七場(chǎng)效應(yīng)管的源極及所述第十場(chǎng)效應(yīng)管的漏極相連，所述第六場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與所述第七場(chǎng)效應(yīng)管的柵極相連，所述第七場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與所述第九場(chǎng)效應(yīng)管的漏極及所述第十二場(chǎng)效應(yīng)管的柵極相連。

所述放大子電路的第十場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與所述第二電阻的一端及所述第三電阻的一端相連，所述第十場(chǎng)效應(yīng)管的源極與所述第十一場(chǎng)效應(yīng)管的源極及所述第十二場(chǎng)效應(yīng)管的漏極相連，所述第十一場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與所述基準(zhǔn)電壓端相連，所述第十一場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與所述第十三場(chǎng)效應(yīng)管的柵極和漏極、所述第十四場(chǎng)效應(yīng)管的柵極及所述補(bǔ)償電容的一端相連。

所述電流鏡子電路的第十三場(chǎng)效應(yīng)管的源極與所述第一電阻的一端相連，所述第十四場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與所述補(bǔ)償電容的另一端及所述第二電阻的另一端共同連接輸出端。

所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的源極、所述第四場(chǎng)效應(yīng)管的源極、所述第五場(chǎng)效應(yīng)管的源極、所述第一電阻的另一端及所述第十四場(chǎng)效應(yīng)管的源極共同連接所述電源端；所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的源極、所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的源極、所述第八場(chǎng)場(chǎng)效應(yīng)管的源極、所述第九場(chǎng)效應(yīng)管的源極、所述第十二場(chǎng)效應(yīng)管的源極及所述第三電阻的另一端共同接地。

所述第一場(chǎng)效應(yīng)管、所述第二場(chǎng)效應(yīng)管、所述第八場(chǎng)效應(yīng)管、所述第九場(chǎng)效應(yīng)管、所述第十場(chǎng)效應(yīng)管、所述第十一場(chǎng)效應(yīng)管、所述第十二場(chǎng)效應(yīng)管為n型場(chǎng)效應(yīng)管；所述第三場(chǎng)效應(yīng)管、所述第四場(chǎng)效應(yīng)管、所述第五場(chǎng)效應(yīng)管、所述第六場(chǎng)效應(yīng)管、所述第七場(chǎng)效應(yīng)管、所述第十三場(chǎng)效應(yīng)管、所述第十四場(chǎng)效應(yīng)管為p型場(chǎng)效應(yīng)管。

本發(fā)明的有益效果是：電路結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、能夠快速響應(yīng)負(fù)載電流的變化且實(shí)現(xiàn)了靜態(tài)功耗的納安級(jí)別。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明低功耗電源供電電路的電路圖。

具體實(shí)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。

如圖1所示，圖1為本發(fā)明低功耗電源供電電路的電路圖，其包括用于提供偏置電壓的偏置子電路、與偏置子電路相連的電流源子電路、與電流源子電路相連的放大子電路、與放大子電路相連的電流鏡子電路、與放大子電路和電流鏡子電路相連的反饋?zhàn)与娐芳把a(bǔ)償電容cc。電流源子電路用于提供低功耗電源供電電路的工作電流；放大子電路用于比較反饋?zhàn)与娐返妮敵鲭妷号c基準(zhǔn)電壓端vip的基準(zhǔn)電壓，并將比較結(jié)果進(jìn)行放大，來(lái)響應(yīng)負(fù)載電流的變化；電流鏡子電路用于鏡像電流。

其中，偏置子電路包括電流源、與電流源相連的第一場(chǎng)效應(yīng)管m1、與第一場(chǎng)效應(yīng)管m1相連的第二場(chǎng)效應(yīng)管m2及與第二場(chǎng)效應(yīng)管m2相連的第三場(chǎng)效應(yīng)管m3；電流源子電路包括第四場(chǎng)效應(yīng)管m4、與第四場(chǎng)效應(yīng)管m4相連的第五場(chǎng)效應(yīng)管m5、與第四場(chǎng)效應(yīng)管m4相連的第六場(chǎng)效應(yīng)管m6、與第六場(chǎng)效應(yīng)管m6相連的第七場(chǎng)效應(yīng)管m7、與偏置子電路相連的第八場(chǎng)效應(yīng)管m8及與第七場(chǎng)效應(yīng)管m7相連的第九場(chǎng)效應(yīng)管m9；放大子電路包括第十場(chǎng)效應(yīng)管m10、與第十場(chǎng)效應(yīng)管m10相連的第十一場(chǎng)效應(yīng)管m11及與第十場(chǎng)效應(yīng)管m10和第十一場(chǎng)效應(yīng)管m11相連的第十二場(chǎng)效應(yīng)管m12；電流鏡子電路包括第一電阻r1、與第一電阻r1相連的第十三場(chǎng)效應(yīng)管m13及與第十三場(chǎng)效應(yīng)管m13相連的第十四場(chǎng)效應(yīng)管m14；反饋?zhàn)与娐钒ǖ诙娮鑢2及與第二電阻r2相連的第三電阻r3。

其中，偏置子電路的電流源的一端與電源端相連，另一端與第一場(chǎng)效應(yīng)管m1的漏極和柵極、第二場(chǎng)效應(yīng)管m2的柵極、第八場(chǎng)效應(yīng)管m8的柵極及第九場(chǎng)效應(yīng)管m9的柵極相連，第二場(chǎng)效應(yīng)管m2的漏極與第三場(chǎng)效應(yīng)管m3的柵極和漏極相連；電流源子電路的第四場(chǎng)效應(yīng)管m4的柵極與第五場(chǎng)效應(yīng)管m5的柵極、第六場(chǎng)效應(yīng)管m6的漏極及第八場(chǎng)效應(yīng)管m8的漏極相連，第四場(chǎng)效應(yīng)管m4的漏極與第六場(chǎng)效應(yīng)管m6的源極相連，第五場(chǎng)效應(yīng)管m5的漏極與第七場(chǎng)效應(yīng)管m7的源極及第十場(chǎng)效應(yīng)管m10的漏極相連，第六場(chǎng)效應(yīng)管m6的柵極與第七場(chǎng)效應(yīng)管m7的柵極相連，第七場(chǎng)效應(yīng)管m7的漏極與第九場(chǎng)效應(yīng)管m9的漏極及第十二場(chǎng)效應(yīng)管m12的柵極相連；放大子電路的第十場(chǎng)效應(yīng)管m10的柵極與第二電阻r2的一端及第三電阻r3的一端相連，第十場(chǎng)效應(yīng)管m10的源極與第十一場(chǎng)效應(yīng)管m11的源極及第十二場(chǎng)效應(yīng)管m12的漏極相連，第十一場(chǎng)效應(yīng)管m11的柵極與基準(zhǔn)電壓端vip相連，第十一場(chǎng)效應(yīng)管m11的漏極與第十三場(chǎng)效應(yīng)管m13的柵極和漏極、第十四場(chǎng)效應(yīng)管m14的柵極及補(bǔ)償電容cc的一端相連；電流鏡子電路的第十三場(chǎng)效應(yīng)管m13的源極與第一電阻r1的一端相連，第十四場(chǎng)效應(yīng)管m14的漏極與補(bǔ)償電容cc的另一端及第二電阻r2的另一端共同連接輸出端vout；第三場(chǎng)效應(yīng)管m3的源極、第四場(chǎng)效應(yīng)管m4的源極、第五場(chǎng)效應(yīng)管m5的源極、第一電阻r1的另一端及第十四場(chǎng)效應(yīng)管m14的源極共同連接電源端；第一場(chǎng)效應(yīng)管m1的源極、第二場(chǎng)效應(yīng)管m2的源極、第八場(chǎng)場(chǎng)效應(yīng)管m8的源極、第九場(chǎng)效應(yīng)管m9的源極、第十二場(chǎng)效應(yīng)管m12的源極及第三電阻r3的另一端共同接地。

在本實(shí)施例中，第一場(chǎng)效應(yīng)管m1、第二場(chǎng)效應(yīng)管m2、第八場(chǎng)效應(yīng)管m8、第九場(chǎng)效應(yīng)管m9、第十場(chǎng)效應(yīng)管m10、第十一場(chǎng)效應(yīng)管m11、第十二場(chǎng)效應(yīng)管m12為n型場(chǎng)效應(yīng)管；第三場(chǎng)效應(yīng)管m3、第四場(chǎng)效應(yīng)管m4、第五場(chǎng)效應(yīng)管m5、第六場(chǎng)效應(yīng)管m6、第七場(chǎng)效應(yīng)管m7、第十三場(chǎng)效應(yīng)管m13、第十四場(chǎng)效應(yīng)管m14為p型場(chǎng)效應(yīng)管；在其他實(shí)施例中，上述場(chǎng)效應(yīng)管可以為其他結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)相同功能的元器件，并不限于此。

本發(fā)明低功耗電源供電電路的工作原理如下所述：

偏置子電路為低功耗電源供電電路提供偏置電壓，電流源子電路為低功耗電源供電電路提供正常工作的工作電流；流過(guò)放大電路的第十場(chǎng)效應(yīng)管m10的電流為流過(guò)第五場(chǎng)效應(yīng)管m5與第九場(chǎng)效應(yīng)管m9的電流差，因此流過(guò)第十場(chǎng)效應(yīng)管m10的電流為恒定電流，而流過(guò)第十一場(chǎng)效應(yīng)管m11的電流則跟隨負(fù)載電流的變化而變化；當(dāng)負(fù)載電流增大時(shí)，流過(guò)第十一場(chǎng)效應(yīng)管m11的電流會(huì)相應(yīng)的增加；第十場(chǎng)效應(yīng)管m10、第十二場(chǎng)效應(yīng)管m12與第七場(chǎng)效應(yīng)管m7組成的自適應(yīng)環(huán)路調(diào)節(jié)尾電流的變化，當(dāng)負(fù)載電流增大時(shí)，輸出端vout的電壓會(huì)降低，引起第十場(chǎng)效應(yīng)管m10的漏極電壓的升高，通過(guò)第九場(chǎng)效應(yīng)管m9的反向放大使得第十二場(chǎng)效應(yīng)管m12的柵極電壓升高，從而增加流過(guò)第十二場(chǎng)效應(yīng)管m12的電流，來(lái)達(dá)到快速響應(yīng)負(fù)載電流的變化。本發(fā)明低功耗電源供電電路包括兩個(gè)低頻極點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)a點(diǎn)與輸出端vout，主極點(diǎn)位于節(jié)點(diǎn)a處；通過(guò)補(bǔ)償電容cc輸出耦合到電流源的漏極來(lái)補(bǔ)償環(huán)路的相位裕度，從而使得整個(gè)環(huán)路能夠更加穩(wěn)定。

本發(fā)明低功耗電源供電電路通過(guò)放大子電路比較反饋?zhàn)与娐返妮敵鲭妷号c基準(zhǔn)電壓，并將比較結(jié)果進(jìn)行放大，來(lái)實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)負(fù)載電流的變化，其工作時(shí)的功耗可以降低至600納安。

綜上所述，本發(fā)明低功耗電源供電電路電路結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、能夠快速響應(yīng)負(fù)載電流的變化且實(shí)現(xiàn)了靜態(tài)功耗的納安級(jí)別。