[实用新型]输出电压可调式CMOS基准电压源

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于模拟、数模混合电路中需要产生的低温度系数和高电源抑制比的基准电压源，尤其涉及一种输出电压可调式CMOS基准电压源。

背景技术

对于数模转换器、模数转换器、电压转换器、电压检测电路等模拟电路而言，电压基准是相当重要的模块，基准电压源的稳定性直接关系到电路的工作状态及电路的性能。为了满足电路在不同外界环境下的正常工作要求，电压基准源应具有输出稳定、抗干扰能力强、温度系数小等优点。目前比较常用的是带隙基准电压源，采用双极型器件实现，输出电压值基本恒定在1.25V左右；它的工作原理是使ΔVbe的正温度系数和Vbe的负温度系数所产生的漂移相互抵消。但是，由于带隙基准电压源在CMOS工艺中的实现存在很多问题，因此，其发展受很多因素的限制，存在如下问题：由于双极型器件在CMOS工艺中的兼容性不好，会产生放大器的失调等问题，因此，CMOS工艺线上实现的带隙基准电压源会存在三极管能否准确方便的实现以及如何减小放大器失调的问题。

此外，目前比较常用的带隙基准电压源的输出值基本为1.25V左右，这一特性限制了在某些系统中的应用。有的应用系统中需要低于1V的基准电压值，一般的带隙基准电压源不能直接满足这个要求，需要设计其他的电压转换电路以降低输出基准电压值，这也会加大设计的难度。

发明内容

本实用新型提供了一种便于在标准CMOS工艺上实现的输出电压可调式CMOS基准电压源。电路结构中不需要三极管，而是由MOS管的迁移率和阈值电压的温度特性进行正负温度补偿，从而得到低温度系数的基准电压。另外，通过调节模块可以按需要获得所需的基准电压值。

本实用新型采用如下技术方案：

一种输出电压可调式CMOS基准电压源，包括启动电路，正温度系数电流产生电路，负温度系数电流产生电路及基准电压产生电路；启动电路，正温度系数电流产生电路，负温度系数电流产生电路及基准电压产生电路的直流电输入端分别连接直流电源Vdd，启动电路的输出端接正温度系数电流产生电路的输入端，正温度系数电流产生电路的第一输出端分别与负温度系数电流产生电路的第一输入端和基准电压产生电路的第三输入端连接，正温度系数电流产生电路的第二输出端分别与负温度系数电流产生电路的第二输入端和基准电压产生电路的第四输入端连接，负温度系数电流产生电路的第一输出端、第二输出端分别对应连接基准电压产生电路的第一输入端和第二输入端，基准电压产生电路具有基准电压输出端，输出基准电压。

为了能够使用各种系统对基准电压值的要求，该电路还可以包括一调节模块，调节模块的输入端连接基准电压产生电路的基准电压输出端，调节模块的电压输出端输出调节后的基准电压。

本实用新型的输出电压可调式CMOS基准电压源，具有明显的优点和积极的效果；且在很多方面优于目前常用的基准电压源。

(1)全部采用采用CMOS技术，CMOS本身具有开关速度快、功耗低等特点，而且制备工艺简单。电路中不包含三极管，只包含NMOS、PMOS、电阻、电容四种器件，因此，具有结构简单的优点，在CMOS工艺线上实现方便、有效、兼容性好，不会产生放大器失调等问题。

(2)电路结构简单，包含启动电路、正温度系数产生电路、负温度系数产生电路和基准电压产生电路。基准电压源的输出值在设计时可以根据系统要求进行电流或电阻值的调节，可以获得所需的基准电压输出值，大大优于普通带隙基准源输出值恒定在1.25V左右的特点。

(3)本实用新型的基准电压源电路可以同时产生很多基准电压值。通过不同的电阻抽头可以同时获得几个不同的基准电压值供系统中不同电路模块使用，解决了一个系统中对不同基准电压值的需求，适应系统更多。

(4)本实用新型的基准电压源电路温度系数补偿方式简单，直接由MOS管的迁移率和阈值电压存在的温度特性进行正负温度的补偿，得到低温度系数的基准电压。不需要引入双极型器件来构造正负温度系数的参数进行温度补偿。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图。

图2是本实用新型的电路图。

图3是本实用新型在不同电源电压时基准电压源的温度特性曲线。

具体实施方式

本实用新型工作时，可以获得较小温度系数的输出电压值，同时，根据系统的需要，可以同时获得多路基准电压输出。以下通过本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的目的、电路结构和优点作进一步描述。