专利名称：一种带自启动电路的参考电压产生电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种参考电压产生电路，尤其涉及一种带自启动电路的参考电压产生电路
背景技术：
如图1所示，图1是一个能产生参考电压的电路，比如麦克风偏置电路(MICBIAS)，要求输出很低的噪声(比如小于3uV)，输出电压在1. 9-2. 3V范围内，能提供较大的电流(比如大于3MA)，并且要求输出电压随温度的变化小于5%。通常做法是增加一个非常低噪声的参考电压(通常要加片外大电容来实现滤波)来达到以上MICBIAS电路的要求，这时MICBIAS电路相当于一个缓冲器(buffer)。或者是通过放大输入管的阈值电压差Vth来产生稳定的输出，参考美国专利US Pat. No. 4464588中的FIG. 2，图中有正负两个电源电压，而GND相当于参考电压。电路通过放大增强型PMOS管和耗尽型PMOS管的阈值电压差产生VREF0由于M17，M14在上电后就处于导通状态，如果VREF为+VDD，M15不导通，则M20的栅级(gate)电压会很高,将M24的gate电压拉到很低。M24是耗尽型PMOS, gate电压很低就会流过很大的电流，把VREF电压拉下来，实现最终的平衡状态。如果VREF处于-Vss，则运算放大器OP本来就是正常的，M15和M14都可以导通，所以这个电路不需要自启动电路。这个电路的缺点是需要正负电源电压，并且由于输入管是不对称的，M33、M17、M30等电流偏置管的噪声都会出现在输出VREF中，需要非常大的面积才能减小它们的闪烁噪声(flicker noise)，以实现3uV的噪声要求。另外，参考美国专利US Pat. No. 7564225，能产生参考电压的电路实现方式是利用两种PMOS管(p+poly gate和n+poly gate)的功函数(work function)的差使得两种PMOS管的Vth不一样，同样是利用Vth的差放大产生所需要的参考电压Vref。但是由于它在实现时需要额外的负载提供电流来启动该电路，并且该电路可以流入很大的电流保持Vref几乎不变，但是不能流出电流，所以运算放大器尾电流镜的偏置和尾电流镜都会对输出贡献噪声，需要非常大的面积才能减小它们的闪烁噪声，以实现3uV的噪声要求。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是在于提供一种带自启动电路的低噪声，低温度系数的参考电压产生电路提供稳定的参考电压输出。为实现上述目的，本实用新型提供一种带自启动电路的参考电压产生电路，包含有一运算放大装置，一自启动电路，第一电阻和第二电阻。该运算放大装置和第一电阻耦接成一正反馈环，该运算放大装置和第二电阻耦接成一负反馈环，用于在该负反馈环的增益大于正反馈环的增益时，该参考电压产生电路产生一参考电压。该自启动电路耦接于该运算放大装置，用于将该参考电压产生电路稳定在一工作点。本实用新型的电路不需要额外的电源电压，并且用电阻实现尾电流，减少电路噪声，也减小电路面积，节约成本。本实用新型电路利用自启动电路输出稳定在工作点的参考电压。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
图1是现有技术中MICBIAS的电路图；图2是为本实用新型不带自启动电路时实现电压输出的原理图；图3是本实用新型带自启动电路的参考电压产生电路一实施例示意图；图4是本实用新型带自启动电路的参考电压产生电路一实施例外围电路示意图；图5是本实用新型带自启动电路的参考电压产生电路在不同电压下温度系数示意图；图6是本实用新型带自启动电路的参考电压产生电路温度系数变化示意图；图7是本实用新型带自启动电路的参考电压产生电路温度系数变化示意图；图8是图2所示本实用新型不带自启动电路时的工作点示意图；图9是图2所示本实用新型不带自启动电路时加入自启动电路2后工作点示意图；图10是图2所示本实用新型不带自启动电路时加入自启动电路I和自启动电路2后工作点示意图。
具体实施方式
图2为本实用新型不带自启动电路时实现电压输出的原理图。本实用新型通过放大输入管的阈值电压Vth差来产生输出，如图2所示。Vos是输入管阈值电压的差，如果Av无穷大，则输出Vo=(Rl+R2)/Rl*Vos，通过调整Rl和R2的比值，就可以得到需要的参考电压。这个电路有两个环，一个正反馈环和一个负反馈环，负反馈的环路增益 > 正反馈的环路增益，从而实现稳定的输出。图3为本实用新型带自启动电路的参考电压产生电路一实施例示意图。图4为本实用新型带自启动电路的参考电压产生电路一实施例外围电路示意图。一般MICBIAS会有两个输出，一个是听筒的MIC，一个是耳机的MIC。回到图3，丽I是一个本地装置(nativedevice) ,MN2是普通的输出/输入装置(10 device) ,native device的阈值电压一般小于零，而IO device的阈值电压大概在600mV。另外，为了减小尾电流管的噪声，尾电流采用电阻Rl来实现。本实用新型运放采用两级Miller补偿，能实现大的输出电压范围。第一级采用折叠cascode。运放各主要管子的尺寸如下MP1=MP2=N1*MP5=N1*MP6MP3=MP4=N2*MP7=N2*MP8MN5=MN6=N2*MN8=N2*MN10MN3=MN4=N2蝴N7流过第一级和第二级的电流确定公式是I (MPl) =I (MP2) =N1*I (MP5) =N1*I (MP6)I (MN3) =I (MN4) =N2*I (MN7) =N2*I (MP5)[0026]
权利要求1.一种带自启动电路的参考电压产生电路，其特征在于，包含有一运算放大装置，用于与第一电阻耦接成一正反馈环，与第二电阻耦接成一负反馈环，当该负反馈环的增益大于正反馈环的增益时，产生一参考电压；一自启动电路，耦接于该运算放大装置，用于将该带自启动电路的参考电压产生电路稳定在一工作点。
2.根据权利要求1所述的带自启动电路的参考电压产生电路，其特征在于，该运算放大装置采用两级Miller补偿。
专利摘要本实用新型提供了一种带自启动电路的参考电压产生电路。该带自启动电路的参考电压产生电路，包含有一运算放大装置，一自启动电路，第一电阻和第二电阻。该运算放大装置和第一电阻耦接成一正反馈环，该运算放大装置和第二电阻耦接成一负反馈环，用于在该负反馈环的增益大于正反馈环的增益时，该参考电压产生电路产生一参考电压。该自启动电路耦接于该运算放大装置，用于将该参考电压产生电路稳定在一工作点。本实用新型的电路不需要额外的电源电压，并且用电阻实现尾电流，减少电路噪声，也减小电路面积，节约成本。本实用新型电路利用自启动电路输出稳定在工作点的参考电压。
文档编号G05F1/56GK202887042SQ20122037014
公开日2013年4月17日 申请日期2012年7月27日 优先权日2012年7月27日
发明者史德立, 朱颖佳, 程剑平 申请人:上海晨思电子科技有限公司, 晨星半导体股份有限公司