一种cmos基准电压源电路和集成电路装置的制造方法

文档序号:9726876
一种cmos基准电压源电路和集成电路装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及电子电路技术领域,具体地,涉及一种CMOS基准电压源电路和集成电 路装置,尤其涉及一种电源独立、低压高PSRR(Power Supply Rejection Ratio,电源抑制 比)的CMOS基准电压源电路(即参考电压产生电路)和具有其的集成电路装置。
【背景技术】
[0002] 混合集成电路是将一个电路中所有元件的功能集中在一个基片上,装配空隙和焊 点少。混合集成电路在手提式装置(例如:智能手机、手提电脑和平板电脑等)方面的广泛应 用,需要集成电路能够在刚好超过M0S管的门槛电压工作,一个核心的设计部分就是参考电 压能够在IV低电压的条件下工作,同时能够对供应电压的变化有很强的抗干扰性。
[0003] 如图1所示的电路中,门槛参考电压设计已不再适合低电压设计,因为此电路设计 要求两个Vgs(即M0S管栅极和源极间之间的电压)的电压降,并且对于供应电压的变化也缺 乏足够的抵抗性。
[0004] 如图2所示的电路中,门槛参考电压设计已经克服了图1所示电路中要求两个Vgs 的电压降,只需一个Vgs,但此电路没有合适的开启电路,并且对电源的变化,也没有表现特 另搞的抵抗性。如图2所示,当电源供应开始时,NM0S管(此和仏)和PM0S管(Pi、P 2and P3)门电 压,没有明确的开启顺序,不适合真正的工业应用。
[0005] 现有技术中,存在功能少、抗干扰性差和适用范围小等缺陷。

【发明内容】

[0006] 本发明的目的在于,针对上述缺陷,提出一种CMOS基准电压源电路和集成电路装 置,以提高基准电压源的抗干扰性。
[0007] 本发明一方面提供一种CMOS基准电压源电路,包括:直流电源、启动电路、启动电 流获取电路和基准电压产生电路,其中,所述直流电源,分别连接于所述启动电路、启动电 流获取电路和基准电压产生电路;所述启动电路、启动电流获取电路和基准电压产生电路 依次连接、且电源抑制比逐级增大;所述启动电路,被配置为当所述直流电源接通时正常启 动,并对产生的电流进行一次整流处理,得到启动电流;所述启动电流获取电路,被配置为 获取所述启动电流并进行二次整流处理,得到基准电流;所述基准电压产生电路,被配置为 获取所述基准电流并进行三次整流处理后,获取所需基准电压。
[0008] 优选地,所述启动电路,包括:相连的启动模块和第一整流模块。
[0009] 优选地,所述启动电流获取电路,包括:相连的第一开关模块和第二整流模块。 [0010]优选地,所述基准电压产生电路,包括:相连的第二开关模块和第三整流模块。 [0011]优选地,所述第一整流模块、第二整流模块和第三整流模块的结构相同、且电源抑 制比逐级增大。
[0012] 优选地,所述第一整流模块,包括:第一PM0S管、第二PM0S管、第一匪0S管、第二 匪0S管和第一上拉电阻;其中,所述第一PM0S管的栅极,分别与第二PM0S管的栅极、第二 PMOS管的漏极、以及第二匪OS管的漏极连接;第一 PMOS管的源极,分别与直流电源、启动模 块的第一连接端、以及第二PM0S管的源极连接;第一 PM0S管的漏极,分别与第一上拉电阻的 第一连接端、以及第一 NM0S管的栅极连接;所述第一 NM0S管的漏极,分别与启动模块的第二 连接端、以及第二NM0S管的栅极连接;所述第一上拉电阻的第二连接端、第一匪0S管的源 极、以及第二NM0S管的源极均接地。
[0013] 优选地,所述启动模块,包括:启动电阻,所述启动电阻的阻值小于第一上拉电阻 的阻值。
[0014] 优选地,所述第一开关模块,包括:第一PM0S开关管;其中,所述第一PM0S开关管的 栅极,连接于前一级整流模块中两个PM0S管的栅极;第一 PM0S开关管的源极,连接于直流电 源;第一 PM0S开关管的漏极,分别连接于本级整流模块中第一匪0S管的漏极和第二匪0S管 的栅极;所述第一开关模块和所述第二开关模块的结构相同。
[0015 ] 优选地,所述直流电源(VDD)为IV直流电源。
[0016] 与上述CMOS基准电压源电路相匹配,本发明另一方面提供一种集成电路装置,包 括:以上所述的CMOS基准电压源电路。
[0017] 本发明的方案,通过启动电路使CMOS基准电压源电路能在各种条件下的正常启 动,通过获取正常启动后的启动电流并进行整流,从而获得稳定的不受电源供应影响的基 准电压(即参考电压V B3)。
[0018] 进一步,本发明的方案,能实现95dB的电源变化抗干扰性,比起图2所示电路的 70dB的抗干扰性,高25dB;并且本发明方案中的开启电路保证了电路能在IV电源的各种复 杂条件中正常工作。
[0019] 由此,本发明的方案解决利用启动电路逐级整流处理,更稳定地获取基准电压源, 提升抗干扰性能、减小受电源供应影响程度的问题,从而,克服现有技术中功能少、抗干扰 性差和适用范围小的缺陷,实现功能多、抗干扰能力强和适用范围大的有益效果。
[0020] 本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变 得显而易见,或者通过实施本发明而了解。
[0021] 下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0022]附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实 施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0023]图1为现有技术中一电路的结构示意图;
[0024]图2为现有技术中另一电路的结构不意图;
[0025] 图3为本发明的CMOS基准电压源电路的一实施例的结构示意图;
[0026] 图4为本发明的低压参考电路的一优选实施例的结构示意图;
[0027] 图5为本发明的低压参考电路的直流(DC)分析图,其中,一坐标为直流电源VDD (Supply Voltage Vdd),另一坐标为基准电压源(Voltage);
[0028] 图6为本发明的低压参考电路的交流(AC)分析图,其中,一坐标为频率 (Frequency),另一坐标为电源变化抑止能力(Magnitude)。
[0029] 结合附图,本发明实施例中附图标记如下:
[0030] 100-启动电路;200-启动电流获取电路;300-基准电压(VB3)产生电路。
【具体实施方式】
[0031] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明具体实施例及 相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本发明一 部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0032] 根据本发明的实施例,提供了一种CMOS基准电压源电路。该CMOS基准电压源电路 包括:直流电源V DD、启动电路100、启动电流获取电路200和基准电压产生电路300,其中,所 述直流电源VDD,分别连接于所述启动电路100、启动电流获取电路200和基准电压产生电路 300;所述启动电路100、启动电流获取电路200和基准电压产生电路300依次连接、且电源抑 制比(PSRR)逐级增大。所述启动电路100,被配置为当所述直流电源V DD接通时正常启动,并 对产生的电流进行一次整流处理,得到启动电流;所述启动电流获取电路200,被配置为获 取所述启动电流并进行二次整流处理,得到基准电流;所述基准电压产生电路300,被配置 为获取所述基准电流并进行三次整流处理后,获取所需基准电压V B3。通过启动电路可以在 各种条件下进行正常启动,并对正常启动后的启动电流进行整流处理,获得稳定的不受电 源供应影响的基准电压,启动可靠性高,获取的基准电压抗干扰能力强。
[0033]其中,电源抑制比(PSRR),是把电源的输入与输出看作独立的信号源,输入与输出 的纹波比值即是PSRR,通常用对数形式表示,单位是dB。
[0034] 优选地,所述直流电源(VDD)为IV直流电源。通过电源独立、且在IV低压的条件下, 实现高PSRR的基准电压源,有利于扩大该基准电压源的适用范围,且使用效果好。
[0035] 优选地,所述启动电路100,包括:相连的启动模块和第一整流模块。通过启动模块 与第一整流模块结合的方式,可以在保证正常启动的情况下对产生的电流进行初步整流处 理,以为后续电路提供更加精准的输入电流,电路结构简单,操作可靠性高、稳定性好。 [0036] 在一个实施方式中,所述第一整流模块,包括:第一PM0S管Μη、第二PM0S管M13、第 一匪03管施 2、第二匪03管施4和第一上拉电阻Ri;其中,所述第一PM0S管Μη的栅极,分别与第 二PM0S管Μ13的栅极、第二PM0S管Μ 13的漏极、以及第二匪05管.的漏极连接;第一 PM0S管Μη 的源极,分别与直流电源VDD、启动模块的第一连接端、以及第二PM0S管Μ13的源极连接;第一 PM0S管Μη的漏极,分别与第一上拉电阻仏的第一连接端、以及第一 NM0S管Μ12的栅极连接;所 述第一 NM0S管Μ12的漏极,分别与启动模块的第二连接端、以及第二匪(^管―的栅极连接; 所述第一上拉电阻Ri的第二连接端、第一匪0S管Μ 12的源极、以及第二匪03管.的源极均接 地。通过第一 PM0S管Μη、第二PM0S管Μ13、第一 NM0S管Μ12、第二匪03管施4构成的负反馈环路, 结合启动电阻R〇、第二PM0S管Μ13和第二匪05管%4构成的正反馈环路,且最终构成负反馈环 路,可以保证整体电路的稳定性。
[0037]在一个实施方式中,所述启动模块,包括:启动电阻Ro,所述启动电阻Ro的阻值小于 第一上拉电阻R:的阻值。通过启动电阻对整体电路进行启动,启动方式简单、可靠,有利于 提高整体电路的稳定性和可靠性。
[0038]优选地,所述启动电流获取电路200,包括:相连的第一开关模块和第二整流模块。 通过开关模块与整流模块相结合的方式,获取前级处理所得电流并在本级进行整流处理, 使得电流的获取和整流处理连续、可靠、且稳定性好。
[0039]在一个实施方式中,所述第一开关模块,包括:第一PMOS开关管M25;其中,所述第一 PMOS开关管M25的栅极,连接于前一级整流模块中两个PMOS管的栅极;第一 PMOS开关管M25的 源极,连接于直流电源Vdd;第一PMOS开关管M25的漏极,分别连接于本级整流模块中第一 NMOS管的漏极和第二NMOS管的栅极。通过PMOS管获取前级处理所得电流并控制本级整流处 理,操作方式简单、可靠、且稳定性好。
[0040]优选地,所述基准电压产生电路300,包括:相连的第二开关模块和第三整流模块。 更优选地,所述第一开关模块和所述第二开关模块的结构相同,第一整流模块、第二整流模 块和第三整流模块的结构相同、且电源抑制比(PSRR)逐级增大。通过相同结构、且电源抑制 比逐级增大的整流模块,并通过相同结构的开关模块,可以减小电流逐级流通过程中产生 的损耗和引入的干扰,提高电流
再多了解一些
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1