一种带上电复位的可校正低功耗电压基准源的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电源技术领域，具体涉及一种带上电复位的可校正低功耗电压基准 源。
【背景技术】
[0002] 基准电压源在存储器、模数/数模转换器和电源管理等电路中是应用最为广泛的 一种模拟电路。基准电压源用于提供一个稳定的电压，其电压值不随电源电压、温度、工艺 发生变化。
[0003] 随着集成电路工艺尺寸的不断减小以及便携式设备的迅速发展，电子产品对功耗 的要求越来越高，因此低功耗的基准电压源显得愈发重要。在集成电路制造过程中由于工 艺角以及失配等因素的影响，会使得最终得到的基准电压偏离理想的基准值，因此需要对 输出的基准电压进行校正。
[0004] 传统的基准电压源利用三极管的基极-发射极电压UBE和偏压AUBE以不同的权 重叠加得到零温漂的基准电压，但这种类型的基准电压源功耗较大。传统的基准电压校正 电路都是对电阻进行修调，因此需要较多电阻，但较多电阻对应大面积，大面积意味着高成 本。传统的电压基准源不带上电复位电路，因此无法判断当前电源电压值是否为有效工作 电压值。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术存在的上述问题，本发明提供一种带上电复位、可校正、功耗低、面 积小、温度系数低的基准电压源。本发明带上电复位功能，可检测电源电压是否为有效工作 电压；本发明的启动电路具有启动速度快的特点；本发明的基准电压校正电路采用了数字 技术对M0S管进行修调，具有校正方便、面积小、功耗低的特点；因而本发明具有高精度、低 功耗、面积小、工作电压范围宽的优点。
[0006] -种带上电复位的可校正低功耗电压基准源，包括上电复位电路、启动电路、基准 电压源核心电路、基准电压校正电路、缓冲电路；
[0007] 所述上电复位电路用于检测电源电压是否达到电路正常工作所需的最低电压，若 低于最低电压则输出一个低电平复位信号。上电复位电路包括PM0S管MP1、PM0S管MP3、PM0S 管ΜΡ4和N0MS管ΜΡ2，电阻RP1、电阻RP2、电阻RP3和电阻RΡ4，反相器、反相器INV2和反相 器INV3;PM0S管ΜP1的源极与电阻RP1的第一端子接入电源VDD端，PM0S管ΜP1的栅极与反 相器1叭的输出端连接，PM0S管ΜP1的漏极与电阻RP1的第二端子及电阻RP2的第一端子相 互连接，电阻RP2的第二端子与N0MS管ΜP2的栅极及电阻RP3的第一端子相互连接，电阻RP3 的第二端子接地，N0MS管MP2的源极通过电阻RP4接地，N0MS管ΜP2的漏极与PM0S管ΜP3的 漏极及反相器INVi的输入端相互连接，PM0S管ΜP3的栅极与第二偏置电压VP2连接，PM0S管 MP3的源极与PM0S管ΜP4的漏极连接，PM0S管ΜP4的栅极与第一偏置电压VP1连接，PM0S管 MP4的源极接入电源VDD端，反相器INVi的输出端连接反相器INV2的输入端，反相器INV2的 输出端连接反相器〇^3的输入端，反相器INV3的输出端为整个上电复位电路的输出信号POR〇
[0008] 所述启动电路用于提供启动电流，避免零电流（简并）状态，通常的启动电路都能 适用。本发明提供一个启动速度更快的启动电路，包括PM0S管MS1、PM0S管MS2、PM0S管MS3 和电容Cs;所述PM0S管MS1、PM0S管MS2、PM0S管MS3的源极都接入电源VDD，PM0S管MS1的 栅极连接第一偏置电压VP1，PM0S管MS1的漏极、PM0S管MS2的栅极、PM0S管MS3的栅极和电 容Cs的第一端子相互连接，电容Cs的第二端子接地；PM0S管MS2的漏极是第一启动信号VN1 输出端，PM0S管MS3的漏极是第二启动信号VN2输出端。
[0009] 所述基准电压校正电路用于校正基准电压由于工艺角、失调、温度等因素影响产 生的误差，通常的基准电压校正电路都能适用。本发明提供一个校正更方便、功耗更低的基 准电压校正电路，包括 3-8 线译码器、MC1、MC2、MC3、MC4、MC5、MC6、MC7、Mcs，以及MK1、MK2、MK3、MK4、 皿1(5、11(6、1 1(7、11(8;所述3-8线译码器第一输入端与第一输入校正信号（1^111〈0>)连接，3-8线 译码器第二输入端与第二输入校正信号（Trim〈l>)连接，3-8线译码器第三输入端与第三 输入校正信号（Trim〈2>)连接，3-8线译码器第一输出端与MK1栅极连接，3-8线译码器第 一输出端与MK1栅极连接，3-8线译码器第二输出端与ΜK2栅极连接，3-8线译码器第三输出 端与ΜΚ3栅极连接，3-8线译码器第四输出端与ΜΚ4栅极连接，3-8线译码器第五输出端与ΜΚ5 栅极连接，3-8线译码器第六输出端与Mjf极连接，3-8线译码器第七输出端与MJf极连 接，3-8线译码器第八输出端与MKS栅极连接，ΜK1的源极、ΜK2的源极、ΜK3的源极、ΜK4的源极、 ΜΚ5的源极、ΜΚ6的源极、ΜΚ7的源极和MKS的源极接地，ΜK1的漏极与Μ"的源极连接，ΜΚ2的漏极 与Me2的源极连接，ΜΚ3的漏极与Me3的源极连接，ΜΚ4的漏极与Μμ的源极连接，ΜΚ5的漏极与 MC5的源极连接，ΜΚ6的漏极与Μ。6的源极连接，ΜΚ7的漏极与Μ"的源极连接，MKS的漏极与Mcs 的源极连接，M"的栅极、Μ"的漏极、Με2的栅极、Με2的漏极、Με3的栅极、Με3的漏极、ΜM的栅 极、MC4的漏极、MC5的栅极、MC5的漏极、MC5的栅极、MC5的漏极、Μ。6的栅极、Μ。6的漏极、MC7的 栅极、漏极、Mcs的栅极、Mcs的漏极与校正输出信号（Control)连接；其中：M"、MC2、MC3、 MC4、MC5、MC6、MC7、Mcs以及ΜΚ1、ΜΚ2、ΜΚ3、ΜΚ4、ΜΚ5、ΜΚ6、ΜΚ7、ΜΚ?^别都是NM0S管。
[0010] 所述基准电压源核心电路用于产生一个基准电压，基准电压源核心电路产生的输 出电压（UREF1)与所述的缓冲电路连接，提高了基准电压（UREF)的带负载能力。
【附图说明】
[0011] 图1为本发明中的上电复位电路连接图。
[0012] 图2为本发明中的启动电路连接图。
[0013] 图3为本发明中的基准电压源核心电路、缓冲电路连接图。
[0014] 图4为本发明中的基准电压校正电路连接图。
[0015] 图5为本发明电路连接图。
[0016] 图6为本发明上电复位电路电压传输特性仿真图。
[0017] 图7为本发明基准电压校正电路校正图。
[0018] 图8为本发明基准输出电压温度特性仿真图。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进行详细地描述，便于获得更好的理 解。
[0020] 图5所示，是本发明一种带上电复位的可校正低功耗电压基准源的电路连接图， 包括上电复位电路、启动电路、基准电压源核心电路、基准电压校正电路、缓冲电路。本发明 利用亚阈值区M0S管电流低的特点，设计了一款带上电复位、可校正、功耗低、面积小、温度 系数低的基准电压源。
[0021] 图3所示为基准电压源核心电路与缓冲电路，晶体管乂与Μ4為与Μ6分别形成共 源共栅结构，有效地提高了基准电压源的电源抑制比。选取适当尺寸M0S管（Μ^7)和电 阻（? 2)，使得| = 〇，则可以得到一个与温度无关的基准电压UREF1，图8为输出电压UREF 的温度特性仿真结果，由图8可以得出本发明的基准电压温度系数为24ppm/°C，本发明具 有低温度系数的特点。
[0022] 基准电压UREF1接电容Ci到地，可滤除UREF1中的高次谐波，基准电压1]剛接入缓冲 电路后可以提尚输出电压UREF的带负载能力。
[0023] 图1所示为上电复位电路，包括PM0S管MP1、MP3、MP4,N0MS管MP2，电阻RP1、RP2、RP3、 RP4，反相器INVi、INV2、INV3 ?。上复位电路用于检测电源电压是否达到电路正常工作所需 的最低电压。
[0024] 当电源电压从零开始上升但是低于检测值VDD1时，TOET为高电平，P0R_B为高电 平，MP1关闭，RP1接入电路，VDD通过电阻RP1、RP2、RP3给ΜP2栅极供电，输出的P0R为低电平； 当电源电压大于检测值VDD1时，TOET为低电平，输出的P0R为高电平，P0R_B为低电平，MP1 导通，RP1被短路；当电源电压由高开始下降但高于检测值VDD2时，VDD通过电阻RP2、RP3给ΜP2 栅极供电，