带有启动电路的低压基准电压源电路的制作方法

1.本技术涉及基准电路技术领域，特别是涉及一种带有启动电路的低压基准电压源电路。


背景技术：

2.基准电压源是(refernce voltage)是指在模拟电路、混合信号电路中用作电压基准的参考电压源，它具有很多的优点。典型的优点是具有相对较高的精度和稳定度。它的稳定性和抗噪声性会影响到整个电路系统的精度和性能。模拟电路使用基准源，抑或为了得到与电源无关的偏置，抑或为了得到与温度无关的偏置，它的性能好坏将会直接影响到电路的性能温度。因此，性能优良的基准电压源是一切电子系统设计的最基本和最关键的要素。
3.传统的基准电压源一般是带隙电压为1.2v左右，需要配合启动电路使用。然而对于电源电压低于1.2v的电压基准必须采用特殊的电路结构。目前，市面上缺少适配于低压基准电压源的启动电路结构。此外，如果用常规的启动电路结构去适配低压基准电压源，会导致启动电路在启动低压基准电压源后，启动电路中的pmos管没有充分关断，从而导致有电流流入低压基准电压源的核心模块，导致低压基准电压源的功能或性能降低。
4.如图3所示，传统的带有启动电路的基准电压源电路中，基准电压源电路是基于sansen所著《模拟集成电路设计精粹》记载的内容进行设计，启动电路中的pmos管中的pmos管mp1可能出现没有充分关断的情况，导致处于弱反型状态，这样就会有电流自mp1流入基准电路的核心模块，导致基准电压源电路的功能或性能降低。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对市面上缺少适配于低压基准电压源的启动电路结构的问题，提供一种带有启动电路的低压基准电压源电路。
6.本技术提供一种带有启动电路的低压基准电压源电路，包括：
7.低压基准电压源电路，包括互相电连接的第一mos管电路和第二mos管电路，以及运算放大器，所述运算放大器分别与第一mos管电路和第二mos管电路电连接；
8.启动电路，与所述低压基准电压源电路通过传输导线电连接；
9.所述启动电路包括逻辑判断电路、参考电压电路、开关电路和电流源；
10.所述逻辑判断电路包括与非门，以及与所述与非门连接的第三mos管电路和第四mos管电路，第三mos管电路和第四mos管电路互相电连接；所述第三mos管电路还与所述第二mos管电路电连接；
11.所述参考电压电路包括第五mos管电路和第六mos管电路，第五mos管电路的一端连接于第三mos管电路和第四mos管电路之间的连接链路，第五mos管电路的另一端与第六mos管电路电连接；
12.所述开关电路，一端与低压基准电压源电路通过所述传输导线电连接，另一端与
与非门电连接；
13.所述电流源电连接于第五mos管电路和第六mos管电路之间的连接链路；
14.所述低压基准电压源电路还包括第七mos管电路，所述第七mos管电路电连接于所述传输导线；所述第七mos管电路还与所述第四mos管电路电连接。
15.本技术涉及一种带有启动电路的低压基准电压源电路，通过逻辑判断电路和开关电路的配合，通过参考电压电路提供偏置电压，使得启动电路在启动低压基准电压源电路后，可以充分关断和低压基准电压源电路核心部分相连的启动电路，避免有电流流入低压基准电压源电路的核心模块，从而使得低压基准电压源电路的基准功能和性能不会受到任何影响。
附图说明
16.图1为本技术一实施例提供的带有启动电路的低压基准电压源电路的结构示意图；
17.图2为本技术另一实施例提供的带有启动电路的低压基准电压源电路的结构示意图；
18.图3为传统基准电压源电路的结构示意图。
19.附图标记：
20.10
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低压基准电压源电路；110
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第一mos管电路；111
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第一电压源；112
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第一pmos管；113
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第一电阻；114
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第二电阻；115
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第一三极管；
21.120
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第二mos管电路；121
‑
第二电压源；122
‑
第二pmos管；123
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第三电阻；124
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第四电阻；125
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第二三极管；126
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第五电阻；130
‑
运算放大器；
22.131
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运算放大器的同相输入端；132
‑
运算放大器的反相输入端；133
‑
运算放大器的输出端；140
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第七mos管电路；141
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第七电压源；142
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第六pmos管；
23.143
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第七电阻；20
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启动电路；210
‑
逻辑判断电路；211
‑
与非门；211a
‑
与非门的第一输入端；211b
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与非门的第二输入端；211c
‑
与非门的输出端；
24.212
‑
第三mos管电路；212a
‑
第三电压源；212b
‑
第三pmos管；212c
‑
第一nmos管；212d
‑
第一反相器；213
‑
第四mos管电路；213a
‑
第四电压源；
25.213b
‑
第四pmos管；213c
‑
第二nmos管；213d
‑
第二反相器；
26.220
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参考电压电路；221
‑
第五mos管电路；221a
‑
第五电压源；
27.221b
‑
第五pmos管；221c
‑
第三nmos管；222
‑
第六mos管电路；
28.222a
‑
第六电压源；222b
‑
第四nmos管；222c
‑
第六电阻；230
‑
开关电路；
29.231
‑
第五nmos管；240
‑
电流源；241
‑
第六nmos管；30
‑
传输导线；
30.40
‑
第一电压检测装置；50
‑
第二电压检测装置
具体实施方式
31.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
32.本技术提供一种带有启动电路的低压基准电压源电路。
33.如图1所示，在本技术的一实施例中，所述带有启动电路的低压基准电压源电路包括低压基准电压源电路10和启动电路20。
34.所述低压基准电压源电路10，包括互相电连接的第一mos管电路110和第二mos管电路120，以及运算放大器130。所述运算放大器130分别与第一mos管电路110和第二mos管电路120电连接。所述启动电路20，与所述低压基准电压源电路10通过传输导线30电连接。
35.所述启动电路20包括逻辑判断电路210、参考电压电路220、开关电路230和电流源240。
36.所述逻辑判断电路210包括与非门211，以及与所述与非门211连接的第三mos管电路212和第四mos管电路213。第三mos管电路212和第四mos管电路213互相电连接。所述第三mos管电路212还与所述第二mos管电路120电连接。
37.所述参考电压电路220包括第五mos管电路221和第六mos管电路222。第五mos管电路221的一端连接于第三mos管电路212和第四mos管电路213之间的连接链路。第五mos管电路221的另一端与第六mos管电路222电连接。
38.所述开关电路230的一端与低压基准电压源电路10通过所述传输导线30电连接。所述开关电路230的另一端与与非门211电连接。
39.所述电流源240电连接于第五mos管电路221和第六mos管电路222之间的连接链路。
40.所述低压基准电压源电路10还包括第七mos管电路140。所述第七mos管电路140电连接于所述传输导线30。所述第七mos管电路140还与所述第四mos管电路213电连接。
41.具体地，本技术提供的带有启动电路20的低压基准电压源电路10中的所有三级管，包括第一三极管115、第二三极管125既可以用npn类型的三极管，又可以用pnp类型的三极管，相对于传统的基准电压源电路只提供pnp类型的三极管来相比，cmos工艺可以不受限制，更为灵活。
42.本实施例中，通过逻辑判断电路210和开关电路230的配合，通过参考电压电路220提供偏置电压，使得启动电路20在启动低压基准电压源电路10后，可以充分关断和低压基准电压源电路10核心部分相连的启动电路20，避免有电流流入低压基准电压源电路10的核心模块，从而使得低压基准电压源电路10的基准功能和性能不会受到任何影响。
43.如图2所示，在本技术的一实施例中，所述运算放大器130，包括同相输入端131、反相输入端132和输出端133。所述第一mos管电路110包括第一电压源111、第一pmos管112、第一电阻113、第二电阻114和第一三极管115。
44.所述第一pmos管112的源极与第一电压源111电连接。所述第一pmos管112的栅极与运算放大器130的输出端133电连接。所述第一电阻113与第一pmos管112的漏极电连接。所述第二电阻114与第一电阻113串联。所述第一三极管115的发射极电连接于第一pmos管112和第一电阻113之间的连接链路。所述第一三极管115的集电极接地。所述第一三极管115的基极与第二电阻114电连接。所述运算放大器130的反相输入端132电连接于第一电阻113和第二电阻114之间的连接链路。
45.请继续参阅图2，在本技术的一实施例中，所述第二mos管电路120包括第二电压源121、第二pmos管122、第三电阻123、第四电阻124、第五电阻126和第二三极管125。
46.所述第二pmos管122的栅极与运算放大器130的输出端133电连接。所述第二pmos
管122的栅极还与第一pmos管112的栅极电连接。所述第二pmos管122的源极与第二电压源121电连接。所述第三电阻123与第二pmos管122的漏极电连接。所述第四电阻124与第三电阻123串联。所述第二三极管125的集电极接地。所述第二三极管125的基极与第四电阻124电连接。所述第五电阻126的一端与第二三极管125的发射极连接。所述第五电阻126的另一端电连接于第二pmos管122和第三电阻123之间的连接链路。所述运算放大器130的同相输入端131电连接于第三电阻123和第四电阻124之间的连接链路。
47.请继续参阅图2，在本技术的一实施例中，所述与非门211包括第一输入端211a、第二输入端211b和输出端211c。所述第三mos管电路212包括第三电压源212a、第三pmos管212b、第一nmos管212c和第一反相器212d。
48.所述第三pmos管212b的源极与第三电压源212a电连接。所述第一nmos管212c的源极接地。所述第一nmos管212c的漏极与所述第三pmos管212b的漏极电连接。所述第一nmos管212c的栅极电连接于第二pmos管122和第三电阻123之间的连接链路。所述第一反相器212d的一端与所述与非门211的第一输入端211a电连接。所述第一反相器212d的另一端电连接于所述第三pmos管212b的漏极和第一nmos管212c的漏极之间的连接链路。
49.请继续参阅图2，在本技术的一实施例中，所述第四mos管电路213包括第四电压源213a、第四pmos管213b、第二nmos管213c和第二反相器213d。
50.所述第四pmos管213b的源极与第四电压源213a电连接。所述第四pmos管213b的栅极与所述第三pmos管212b的栅极电连接。所述第二nmos管213c的源极接地。所述第二nmos管213c的漏极与所述第四pmos管213b的漏极电连接。所述第二反相器213d的一端与所述与非门211的第二输入端211b电连接。所述第二反相器213d的另一端连接于所述第二nmos管213c的漏极和第四pmos管213b的漏极之间的连接链路。
51.请继续参阅图2，在本技术的一实施例中，所述第五mos管电路221包括第五电压源221a、第五pmos管221b和第三nmos管221c。
52.所述第五pmos管221b的源极与第五电压源221a电连接。所述第五pmos管221b的漏极电连接于所述第三pmos管212b的栅极与所述第四pmos管213b的栅极之间的连接链路。所述第五pmos管221b的栅极还与所述第五pmos管221b的漏极电连接。所述第三nmos管221c的源极接地。所述第三nmos管221c的漏极电连接于所述第三pmos管212b的栅极与所述第四pmos管213b的栅极之间的连接链路。所述第三nmos管221c的漏极还与所述第五pmos管221b的漏极电连接。
53.请继续参阅图2，在本技术的一实施例中，所述第六mos管电路222包括第六电压源222a、第四nmos管222b和第六电阻222c。
54.所述第四nmos管222b的源极接地。所述第四nmos管222b的栅极与第三nmos管221c的栅极电连接。所述第四nmos管222b的栅极还与所述第四nmos管222b的漏极电连接。所述第六电阻222c的一端与第六电压源222a电连接。所述第六电阻222c的另一端与第四nmos管222b的漏极电连接。
55.请继续参阅图2，在本技术的一实施例中，所述开关电路230包括第五nmos管231。所述第五nmos管231的漏极通过所述传输导线30电连接于第一pmos管112的栅极与第二pmos管122的栅极之间的链路。所述第五nmos管231的栅极与所述与非门211的输出端211c电连接。
56.请继续参阅图2，在本技术的一实施例中，所述电流源240包括第六nmos管241。所述第六nmos管241的栅极电连接于第三nmos管221c的栅极与第四nmos管222b的栅极之间的连接链路。第六nmos管241的源极接地。第六nmos管241的漏极与所述第五nmos管231的源极电连接。
57.请继续参阅图2，在本技术的一实施例中，所述第七mos管电路140包括第七电压源141、第六pmos管142和第七电阻143。
58.所述第六pmos管142的源极与第七电压源141电连接。所述第六pmos管142的栅极电连接于所述传输导线30。所述第七电阻143的一端与所述第六pmos管142的漏极电连接。所述第七电阻143的另一端接地。所述第二nmos管213c还电连接于所述第六pmos管142与所述第七电阻143之间的连接链路。
59.在本技术的一实施例中，所述带有启动电路的低压基准电压源电路10还包括第一电压检测装置40和第二电压检测装置50。
60.所述第一电压检测装置40与第一nmos管212c的栅极电连接。所述第一电压检测装置40还电连接于第二pmos管122与第三电阻123之间的连接链路。所述第二电压检测装置50与第二nmos管213c的栅极电连接。所述第二电压检测装置50还电连接于第六pmos管142和第七电阻143之间的连接链路。
61.具体地，如图2所示，第一电压检测装置40可以实时检测图2中a点的电压。那么可以理解，启动电路20中第一nmos管212c的栅极的电平，等于低压基准电压源电路10中第二pmos管122与第三电阻123之间的连接链路上任意一点的电平。
62.第二电压检测装置50可以实时检测图2中vref点的电压。那么可以理解，启动电路20中第二nmos管213c的栅极的电平，等于低压基准电压源电路10中第六pmos管142和第七电阻143之间的连接链路上任意一点的电平。
63.可以理解，可以通过测a点和vref点的电平，获知低压基准电压源电路10的内部状态，从而控制启动电路20接入或者断开。
64.第六电阻222c和和二极管形式连接的第四nmos管222b形成一个偏置支路，然后第三nmos管221c和第四nmos管222b形成电流镜，第五pmos管221b是二极管形式连接，对第三pmos管212b和第四pmos管213b形成电流镜像关系。
65.当基准电压源电路10没有正常工作时，实时获取a点和vref点中至少一个点的电压。当a点和vref点中至少一个点的电压小于预设电压阈值时，认定为a点和vref点中至少一个点出现低电压，这样第一nmos管212c和第二nmos管213c中至少一个管子关闭，那第一nmos管212c和第二nmos管213c中至少一个管子的漏极就抬升为电源电压。经第一反相器212d或第二反相器213d输出，那就会输出0v电压。当0v电压进入与非门211后，那与非门211的输出就是电源电压，导致开关电路230中的第五nmos管231导通，这样把第一pmos管112、第二pmos管122和第六pmos管142的栅压拉低，第一pmos管112、第二pmos管122和第六pmos管142导通，低压基准电压源电路10启动并开始正常工作。所述预设电压阈值可以为0.7v。
66.例如，当a点的电压小于预设电压阈值0.7v时，可以认为a点为低电平，那么第一nmos管212c关断，第三pmos管212b导通，此时第一反相器212d的电平会被拉高，由于第一反相器212d具有翻转电平的作用，那么输出至与非门211的第一输入端211a就会是低电平。由于与非门211的逻辑是，若输入中至少有一个为低电平，则输出为高电平，那么与非门211的
输出端211c输出的就是高电平的电源电压，这样可以将开关电路230中的第五nmos管231导通，从而启动电路20接入了低压基准电压源电路10。启动电路20可以把第一pmos管112、第二pmos管122和第六pmos管142的栅压拉低，第一pmos管112、第二pmos管122和第六pmos管142导通，低压基准电压源电路10启动并开始正常工作。
67.在低压基准电压源电路10正常工作后，a点和vref点的电压逐渐变高，与非门211输出为0，无法再输出电源电压，则第五nmos管231管关闭。因为第五nmos管231的栅压为0，可以彻底关闭第五nmos管231这个管子，不会因为可能处于亚阈值区而导致有微弱的电流影响低压基准电压源电路10的核心部分的工作。
68.例如，当a点的电压大于或等于预设电压阈值0.7v时，且verf点的电压也同时大于或等于预设电压阈值0.7v时，可以认为a点为高电平，那么第一nmos管212c导通，此时第一反相器212d的电平会被拉低，由于第一反相器212d具有翻转电平的作用，那么输出至与非门211的第一输入端211a就会是低电平。同理，第二nmos管213c也导通，此时第二反相器213d的电平也被拉低，与非门211的第二输入端211b也是低电平。由于与非门211的逻辑是，若两个输入均为高电平，则输出为低电平，那么与非门211的输出端211c输出的就是低电平，这样可以将开关电路230中的第五nmos管231断开，从而启动电路20断开连接。通过这种方式可以充分关断和低压基准电压源电路10核心部分相连的启动电路20，避免有电流流入低压基准电压源电路10的核心模块，从而使得低压基准电压源电路10的基准功能和性能不会受到任何影响
69.因此，可以理解，第五pmos管221b、第三nmos管221c、第六电阻222c和第四nmos管222b的作用是组合起来为第五nmos管231提供偏置电压，帮助第五nmos管231拉低第一pmos管112、第二pmos管122和第六pmos管142的栅压。
70.此外，本技术提供的带有启动电路的低压基准电压源电路中的所有三级管，包括第一三极管115、第二三极管125既可以使用npn类型的三极管，又可以使用pnp类型的三极管，相对于传统的基准电压源电路只提供pnp类型的三极管来相比，cmos工艺可以不受限制，更为灵活。
71.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，各方法步骤也并不做执行顺序的限制，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
72.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术的保护范围应以所附权利要求为准。