一种稳压源电路的制作方法

1.本实用新型属于集成电路制造技术领域，具体涉及一种稳压源电路。


背景技术：

2.稳压源和偏置电路是集成电路里最基本的电路。现有技术的稳压源和偏置电路基本都是由带隙基准源电路产生基准电压和偏置电流，然后通过缓冲器输出稳压源，电流镜输出电流源。它虽然可以产生低温度系数和高电源抑制率的稳压源和偏置电流源，但是其电路结构复杂，所用器件数量多，成本相对偏高。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种结构简单、成本较低的稳压源电路。
4.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种稳压源电路，其特征在于：它包括一启动子模块、一参考电压生成模块、一偏置电流和稳压源生成模块、一偏置电流镜像输出模块，所述启动子模块、所述参考电压生成模块、所述偏置电流和稳压源生成模块、所述偏置电流镜像输出模块依次顺序电连接；
5.所述参考电压生成模块包括：
6.p型mos管mp5和mp6组成的恒流源、稳压管d1，所述p型mos管mp5的源极和电源vcc连接，所述mp5的漏极和所述mos管mp6的源极连接，所述mp5的栅极和电压偏置点vb0连接；所述mos管mp6的漏极和所述稳压管d1的负极连接，所述mos管mp6的栅极和电压偏置点vb1连接；所述稳压管d1的正极和地gnd连接；
7.所述mp5和mp6组成的恒流源的输出电流ib3流过所述稳压管d1生成参考电压vref，vref等于稳压管d1的反向击穿电压；
8.所述偏置电流和稳压源生成模块包括一个二级运算放大器，其中：
9.第一级为差分放大输入级，包括n型mos管mn1和mn2组成的差分输入，vinp为二级运放输入正端，vinn为二级运放输入负端；p型mos管mp1、mp2、mp3和mp4组成电流镜；电阻r1作为偏置产生偏置尾电流；vout1为第一级放大器的输出端；
10.所述n型mos管mn1的源极和电阻r1的一端连接，漏极和所述p型mos管mp2的漏极、栅极连接；所述n型mos管mn1的栅极和运放的输出端vout连接；
11.所述n型mos管mn2的源极和所述mn1的源极连接并连接电阻r1的一端，漏极和p型mos管mp4的漏极连接，栅极和稳压管d1的负极连接；电阻r1的另一端连接地线gnd；
12.第二级为放大输出级，由放大管mp9和负载电阻r2组成，vout为二级运放的输出端；
13.所述p型放大管mp3的源极和电源vcc连接，栅极和第一级差分放大器的输出端vout1连接，漏极和负载电阻r2的一端连接，负载电阻r2的另外一端和地线gnd连接；
14.电阻r3和电容c1组成二级运算放大器的补偿电路，所述电阻r3的一端和运放的第
一级输出vout1连接，另外一端和所述电容c1的一端连接；电容c1的另外一端和运放的输出端vout连接。
15.优选的，所述启动模块包括启动电流源ist0，电流镜n型mos管mn4、mn5和反馈开关n型mos管mn6；所述启动电流源一端和电源线vcc连接，另外一端和所述n型mos管mn4的漏极和栅极连接，mn4的源极和地线gnd连接；所述n型mos管mn5的栅极和mn4的栅极连接，源极和地线gnd连接，漏极和电压偏置点vb1连接，输出启动电流ist1；所述n型mos管mn6的源极和地线gnd连接，漏极和mn5和mn4的栅极连接，栅极接电压反馈端点vfb；
16.其中，启动电流ist1为ist0的镜像电流，接在电压偏置点vb1端；
17.vfb为输出电压vout的比例电压，可以接到vref、vout、vcom或者其它vout的比例电压点。
18.优选的，所述偏置电流镜像输出模块包括p型mos管mp7、mp8和p型mos管所述mp1、mp2组成镜像电流电路；所述p型mos管源极和电源vcc连接，栅极和电压偏置点vb0连接，漏极和所述p型mos管mp8源极连接；所述mp8的栅极和电压偏置点vb1连接，漏极为镜像电流输出端iout：iout＝m*ib1，其中m为电流镜像比例。
19.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过一个简单的放大器和稳压管，产生自偏置电流同时缓冲输出稳压源，通过稳压管产生稳压源和偏置电流的低成本电路，把参考电压源和偏置电流源的生成和输出缓冲器融为一体，从而大大减少了使用器件的数量，同时去除了占用面积较大的双极型晶体管，从而大大的降低了成本；其电路结构简单，成本极低。
附图说明
20.图1是本实用新型实施例一的电路图；
21.图2是本实用新型实施例二的第二种结构的电流镜的电路图；
22.图3是本实用新型实施例三的第三种结构的电流镜的电路图。
具体实施方式
23.下面结合附图实施例，对本实用新型做进一步描述：
24.实施例一
25.如图1所示，一种稳压源电路，它包括启动子模块1、参考电压生成模块2、偏置电流和稳压源生成模块3、偏置电流镜像输出模块4，启动子模块1、参考电压生成模块2、偏置电流和稳压源生成模块3、偏置电流镜像输出模块4依次顺序电连接；
26.参考电压生成模块2包括：
27.p型mos管mp5和mp6组成的恒流源、稳压管d1，p型mos管mp5的源极和电源vcc连接，mp5的漏极和mos管mp6的源极连接，mp5的栅极和电压偏置点vb0连接；mos管mp6的漏极和稳压管d1的负极连接，mos管mp6的栅极和电压偏置点vb1连接；稳压管d1的正极和地gnd连接；
28.mp5和mp6组成的恒流源的输出电流ib3流过稳压管d1生成参考电压vref，vref等于稳压管d1的反向击穿电压；
29.偏置电流和稳压源生成模块3包括一个二级运算放大器，其中：
30.第一级为差分放大输入级，包括n型mos管mn1和mn2组成的差分输入，vinp为二级
运放输入正端，vinn为二级运放输入负端；p型mos管mp1、mp2、mp3和mp4组成电流镜；电阻r1作为偏置产生偏置尾电流；vout1为第一级放大器的输出端；
31.n型mos管mn1的源极和电阻r1的一端连接，漏极和p型mos管mp2的漏极、栅极连接；n型mos管mn1的栅极和运放的输出端vout连接；
32.n型mos管mn2的源极和mn1的源极连接并连接电阻r1的一端，漏极和p型mos管mp4的漏极连接，栅极和稳压管d1的负极连接；电阻r1的另一端连接地线gnd；
33.第二级为放大输出级，由放大管mp9和负载电阻r2组成，vout为二级运放的输出端；
34.p型放大管mp3的源极和电源vcc连接，栅极和第一级差分放大器的输出端vout1连接，漏极和负载电阻r2的一端连接，负载电阻r2的另外一端和地线gnd连接；
35.电阻r3和电容c1组成二级运算放大器的补偿电路，保障运算放大器在配置成缓冲器工作时能稳定工作；电阻r3的一端和运放的第一级输出vout1连接，另外一端和电容c1的一端连接；电容c1的另外一端和运放的输出端vout连接。
36.启动模块1包括启动电流源ist0，电流镜n型mos管mn4、mn5和反馈开关n型mos管mn6；启动电流源一端和电源线vcc连接，另外一端和n型mos管mn4的漏极和栅极连接，mn4的源极和地线gnd连接；n型mos管mn5的栅极和mn4的栅极连接，源极和地线gnd连接，漏极和电压偏置点vb1连接，输出启动电流ist1。n型mos管mn6的源极和地线gnd连接，漏极和mn5和mn4的栅极连接，栅极接电压反馈端点vfb；
37.其中，启动电流ist1为ist0的镜像电流，接在电压偏置点vb1端。
38.偏置电流镜像输出模块4包括p型mos管mp7、mp8和p型mos管mp1、mp2组成镜像电流电路；p型mos管源极和电源vcc连接，栅极和电压偏置点vb0连接，漏极和p型mos管mp8源极连接；mp8的栅极和电压偏置点vb1连接，漏极为镜像电流输出端iout：iout＝m*ib1，其中m为电流镜像比例。
39.实施例二
40.如图1、2所示，一种稳压源电路，它包括一启动子模块1、一参考电压生成模块2、一偏置电流和稳压源生成模块3、一偏置电流镜像输出模块4，所述启动子模块、所述参考电压生成模块、所述偏置电流和稳压源生成模块、所述偏置电流镜像输出模块依次顺序电连接；其中，所述p型mos管mp1、mp2、mp3和mp4组成的电流镜由图2所示的电流镜所代替，其它同实施例一。
41.实施例三
42.如图1、3所示，一种稳压源电路，它包括一启动子模块1、一参考电压生成模块2、一偏置电流和稳压源生成模块3、一偏置电流镜像输出模块4，所述启动子模块、所述参考电压生成模块、所述偏置电流和稳压源生成模块、所述偏置电流镜像输出模块依次顺序电连接；其中，所述p型mos管mp1、mp2、mp3和mp4组成的电流镜由图3所示的电流镜所代替，其它内容同实施例一。
43.本实用新型的工作原理如下：
44.如图1所示，二级运放的输出端vout接到二级运放的反相输入端vinn形成负反馈回路，参考电压vref接到二级运放的正相输入端vinp。这样，根据负反馈电路原理：
[0045][0046]
其中，a为二级运放的放大倍数，当a趋近于无穷大时：vout≈vref
[0047]
这样，参考电压vref通过二级运放的缓冲，形成具有驱动能力的稳压源输出vout。
[0048]
同时，当缓冲器稳定工作时，偏置电流：
[0049][0050][0051]
其中vgs
mn2
为mos管mn2的栅源级电压，n为电流镜ib2和ib1的比例。
[0052]
例如：当镜像电流设计为1：1，即：ib1＝ib2，则：
[0053][0054]
这样，通过参考电压vref同时生成了偏置电流ib1。
[0055]
ib1又通过电流镜mp5&mp6和mp1&mp2镜像出电流ib3去生成参考电压vref，整个电路形成自偏置回路。
[0056]
其中，启动电流ist1为ist0的镜像电流，接在电压偏置点vb1端，它的作用在于，当整个电路如果处于0偏置状态，则在vb1端输入启动电流ist1偏置整个电路，迫使整个电路离开0偏置状态进入正常输出状态。
[0057]
vfb为输出电压vout的比例电压，可以接到vref、vout、vcom或者其它vout的比例电压点。它的作用在于当vout为正常输出时，通过开关管mn6关闭启动电流ist1。当vout＝0时，vfb也为0，电流镜mn4、mn5工作，输出ist1启动整个电路。
[0058]
自偏置电路都具有两个稳定状态，其中一个状态为参考电压和偏置电流都为0的状态，另外一个是输出正常稳压源和偏置电流的状态。其中0偏置状态是不需要的状态，为了避免电路在启动的时候进入该状态，需要设计启动模块迫使整个电路在启动时进入到输出正常的稳压源和偏置电流的状态。
[0059]
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。