[发明专利]一种低成本、超低功耗稳压器

说明书

本发明属于集成电路技术领域，具体涉及一种低成本、超低功耗稳压器。包括电压基准电路和输出缓冲级，所述电压基准电路与启动电路连接，所述输出缓冲级连接在所述电压基准电路的输出端，所述输出缓冲级输出端接负载，所述电压基准电路产生的基准电压是正温度系数电压和负温度系数电压之和，所述输出缓冲级包括两个MOS管MNAT0和MNAT1；功耗与面积通常是模拟集成电路设计中的一对矛盾体，而本发明通过使用电压基准电路和输出缓冲级构成的稳压器，取消传统低功耗低压差线性稳压器结构中的误差放大器、电阻反馈网络电路及环路补偿电路，降低了设计的复杂性，以超低的功耗、较小的芯片面积实现了适用于SoC休眠模式下供电的稳压器。

技术领域

本发明属于集成电路技术领域，具体涉及一种低成本、超低功耗稳压器。

背景技术

随着CMOS工艺技术的不断进步，将微处理器、模拟IP核、数字IP核、存储器及各种接口集成在单一芯片上的SoC，因其在性能、成本、功耗、可靠性等方面的优势，取得了快速的发展。在实际应用中，运行不同的工作模式，SoC中的功能模块对电源的要求有所不同，因此根据不同的工作要求实时动态地管理SoC芯片内部电源系统的供电状态可以减少不必要的功耗，提高系统的能源利用率。

SoC系统进入休眠模式后可能只有微安级的电流消耗，这要求在休眠模式为SoC系统供电的稳压器具有超低功耗，通常的方案为低功耗低压差线性稳压器，其由电压基准电路、误差放大器、串联调整管及电阻反馈网络构成。为了实现超低功耗，电路具有很低的偏置电流，这增加了实现稳压器环路稳定的难度，而所需较大的补偿电容又会增加芯片的面积、降低稳压器的负载瞬态响应。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低成本、超低功耗稳压器，以解决上述背景技术中提出的传统结构具有的较高的电路复杂性、较大的芯片面积及功耗等问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种低成本、超低功耗稳压器，包括电压基准电路和输出缓冲级，所述电压基准电路与启动电路连接，所述输出缓冲级连接在所述电压基准电路的输出端，所述输出缓冲级输出端接负载。

优选的，所述电压基准电路产生的基准电压是正温度系数电压和负温度系数电压之和。

优选的，所述负温度系数电压由两个MOS管MN3和MN4提供，所述MOS管MN4的栅极和漏极相连，其源极连接在所述MOS管MN3的栅极和漏极上，所述MOS管MN3的源极接地。

优选的，基准电压

其中V_PTAT为正温度系数电压，V_CTAT为负温度系数电压，m为MOS管MP5、MP6与MOS管MP1、MP3构成Cascode电流镜的比例系数，即m＝(W/L)_MP5/(W/L)_MP1＝(W/L)_MP6/(W/L)_MP3,ΔV_GS为MOS管MN0的栅源电压与MOS管MN1的栅源电压的差值，即ΔV_GS＝V_GS，MN0-V_GS，MN1，R0、R1为电阻阻值，V_GS,MN3为MOS管MN3的栅源电压，V_GS,MN4为MOS管MN4的栅源电压。

优选的，所述负温度系数电压由两个MOS管MP7和MN3提供，所述MOS管MP7的栅极和漏极与所述MOS管MN3的栅极和漏极连接在一起，所述MOS管MP7的源极与R1连接，所述MOS管MN3的源极接地。

优选的，基准电压