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专利号: 2023113677391
申请人: 华芯科技(恩施)有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
专利领域: 控制;调节
更新日期:2024-08-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种二阶补偿低温度系数基准电压集成电路,其特征在于,包括一阶补偿电路(1)和二阶补偿电路(2);

一阶补偿电路(1)与二阶补偿电路(2)连接,一阶补偿电路(1)产生多路偏置电压及一路一阶温度补偿电压,并传输到二阶补偿电路(2)中;二阶补偿电路(2)在两路控制信号的作用下,产生两个一阶温度补偿电压,并将两个一阶温度补偿电压合并,以形成一个二阶温度补偿电压;

一阶补偿电路(1)包括偏置电路(11)和一阶电压电路(12);

偏置电路(11)与一阶电压电路(12)连接,偏置电路(11)为一阶电压电路(12)的正常工作提供偏置电压;偏置电路(11)产生4路偏置电压输出到二阶补偿电路(2)中;一阶电压电路(12)输出一路一阶温度补偿电压和两路工作电压到二阶补偿电路(2)中;

二阶补偿电路(2)包括反馈电路(21)和二阶基准电路(22);

反馈电路(21)与二阶基准电路(22)连接,反馈电路(21)为二阶基准电路(22)提供负反馈环路,并参与二阶温度补偿电压的生成;二阶基准电路(22)在控制信号的作用下,产生二阶温度补偿电压,并将其作为基准电压输出;

偏置电路(11)包括电流生成电路(111)和电压输出电路(112);

电流生成电路(111)与电压输出电路(112)连接,电流生成电路(111)为电压输出电路(112)提供驱动电流和电压;电压输出电路(112)产生4路偏置电压并输出,供后级电路使用;

一阶电压电路(12)包括补偿电路(121)和转换电路(122);

补偿电路(121)与转换电路(122)连接,补偿电路产生一阶温度补偿电流,并传输到转换电路(122)中;转换电路(122)将一阶温度补偿电流转换为一阶温度补偿电压并输出;

反馈电路(21)包括负载电路(211)和放大电路(212);

负载电路(211)与放大电路(212)连接,负载电路(211)为放大电路(212)的输出端提供负载,并抑制电源电压变化对放大电路(212)精度的影响;放大电路(212)具有电压转换电流功能,并对输入电压进行放大后输出;负载电路(211)与放大电路(212)通过相关节点的连接,构成了反馈通路;

二阶基准电路(22)包括储能电路(221)和合并电路(222);

储能电路(221)与合并电路(222)连接,储能电路(221)与合并电路(222)分别产生两个一阶温度补偿电压,并在合并电路(222)中进行合并,进而生成二阶温度补偿电压;合并电路(222)将合并生成的二阶温度补偿电压作为基准电压输出;

电流生成电路(111)包括MOS管M1至M10;

MOS管M1的源极连接电源VDD,MOS管M1的栅极连接MOS管M6的栅极,MOS管M1的漏极连接MOS管M2的源极;MOS管M2的源极连接MOS管M1的栅极,MOS管M2的栅极连接MOS管M7的栅极,MOS管M2的漏极连接MOS管M3的漏极;MOS管M3的漏极连接MOS管M2的栅极,MOS管M3的栅极连接MOS管M3的漏极,MOS管M3的源极连接MOS管M4的漏极;MOS管M4的漏极连接MOS管M3的源极,MOS管M4的栅极连接MOS管M8的栅极,MOS管M4的源极接地;

MOS管M5的源极连接电源VDD,MOS管M5的栅极连接MOS管M5的漏极,MOS管M5的漏极连接MOS管M6的源极;MOS管M6的源极连接MOS管M5的栅极,MOS管M6的栅极连接MOS管M1的漏极,MOS管M6的漏极连接MOS管M7的源极;MOS管M7的源极连接MOS管M6的漏极,MOS管M7的栅极连接MOS管M2的漏极,MOS管M7的漏极连接MOS管M8的漏极;MOS管M8的漏极连接MOS管M7的漏极,MOS管M8的栅极连接MOS管M8的漏极,MOS管M8的源极接地;MOS管M9的源极连接电源VDD,MOS管M9的栅极连接MOS管M6的栅极,MOS管M9的漏极连接MOS管M9的栅极;MOS管M10的源极连接MOS管M9的漏极,MOS管M10的栅极连接MOS管M7的栅极,MOS管M10的漏极连接MOS管M10的栅极;

电压输出电路(112)包括MOS管M11至M22,端口VOD1,端口VOA1,端口VOB1和端口VOC1;

MOS管M11的漏极连接MOS管M10的漏极,MOS管M11的栅极连接MOS管M14的栅极,MOS管M11的源极接地;MOS管M12的源极连接电源VDD,MOS管M12的栅极连接MOS管M12的漏极,MOS管M12的漏极连接MOS管M13的源极;MOS管M13的源极连接MOS管M12的栅极,MOS管M13的栅极连接MOS管M9的漏极,MOS管M13的漏极连接MOS管M41的漏极;MOS管M14的漏极连接MOS管M15的栅极,MOS管M14的栅极连接MOS管M11的漏极,MOS管M14的源极连接MOS管M15的漏极;MOS管M15的漏极连接MOS管M14的源极,MOS管M15的栅极连接MOS管M19的栅极,MOS管M15的源极接地;

MOS管M16的源极连接电源VDD,MOS管M16的栅极连接MOS管M17的漏极,MOS管M16的漏极连接MOS管M17的源极;MOS管M17的源极连接MOS管M16的漏极,MOS管M17的栅极连接MOS管M20的栅极,MOS管M17的漏极连接MOS管M18的漏极;MOS管M18的漏极连接端口VOA1,MOS管M18的栅极连接MOS管M14的栅极,MOS管M18的源极连接MOS管M19的漏极;MOS管M19的漏极连接MOS管M18的源极,MOS管M19的栅极连接端口VOD1,MOS管M19的源极接地;

MOS管M20的源极连接电源VDD,MOS管M20的栅极连接MOS管M20的漏极,MOS管M20的漏极连接端口VOB1;MOS管M21的漏极连接MOS管M20的漏极,MOS管M21的栅极连接MOS管M18的栅极,MOS管M21的栅极连接端口VOC1,MOS管M21的源极连接MOS管M22的漏极;MOS管M22的漏极连接MOS管M21的源极,MOS管M22的栅极连接MOS管M19的栅极,MOS管M22的源极接地;

基于MOS管M11与M14的镜像连接关系,电流Iqd作为启动电流被复制到电压输出电路112的相关支路中;MOS管M13的栅极与MOS管M9的漏极连接,MOS管M9的栅源极电压Vqd作为启动电压传输到MOS管M13的栅极;MOS管M14、M15、M18、M19、M21和M22的相关电路连接结构起电流传递作用;MOS管M16、M17和M20的相关电路连接结构用于产生各种偏置电压;MOS管M16的栅源极电压作为偏置电压Va通过端口VOA1输出;MOS管M20的栅源极电压作为偏置电压Vb通过端口VOB1输出;MOS管M15的栅源极电压作为偏置电压Vd通过端口VOD1输出;MOS管M21的栅源极电压与MOS管M22的漏源极电压之和作为偏置电压Vc通过端口VOC1输出;

补偿电路(121)包括MOS管M23至M26,三极晶体管Q1至Q2,电阻R1至R3,端口VJS1,端口VJD1;

MOS管M23的源极连接电源VDD,MOS管M23的栅极连接MOS管M25的栅极,MOS管M23的漏极连接MOS管M24的源极;MOS管M24的源极连接MOS管M23的栅极,MOS管M24的栅极连接MOS管M26的栅极,MOS管M24的漏极连接电阻R1的上端;三极晶体管Q1的发射极连接电阻R1的下端,三极晶体管Q1的发射极连接端口VJS1,三极晶体管Q1的基极接地,三极晶体管Q1的集电极接地;

MOS管M25的源极连接电源VDD,MOS管M25的栅极连接MOS管M23的漏极,MOS管M25的漏极连接MOS管M26的源极;MOS管M26的源极连接MOS管M25的漏极,MOS管M26的栅极连接MOS管M10的栅极,MOS管M26的漏极连接电阻R3的上端;三极晶体管Q2的发射极连接电阻R3的下端,三极晶体管Q2的发射极连接端口VJD1,三极晶体管Q2的基极接地,三极晶体管Q2的集电极接地;电阻R2的上端连接MOS管M26的漏极,电阻R2的下端接地;

转换电路(122)包括MOS管M27,电阻R4,端口VYG1;

MOS管M27的源极连接电源VDD,MOS管M27的栅极连接MOS管M25的栅极,MOS管M27的漏极连接电阻R4的上端;电阻R4的上端连接端口VYG1,电阻R4的下端接地;

负载电路(211)包括MOS管M29、M30、M34、M35,端口VOB2;

MOS管M29的源极连接电源VDD,MOS管M29的栅极连接MOS管M34的栅极,MOS管M29的漏极连接MOS管M30的源极;MOS管M30的源极连接MOS管M29的漏极,MOS管M30的栅极连接MOS管M35的栅极,MOS管M30的漏极连接MOS管M31的漏极;MOS管M34的源极连接电源VDD,MOS管M34的栅极连接MOS管M30的漏极,MOS管M34的漏极连接MOS管M35的源极;MOS管M35的源极连接MOS管M34的漏极,MOS管M35的栅极连接端口VOB2,MOS管M35的漏极连接MOS管M36的漏极;

放大电路(212)包括MOS管M28、M31、M32、M33、M36、M37、M38,端口VOA2,端口VOC2,端口VOD2;

MOS管M28的源极连接电源VDD,MOS管M28的栅极连接端口VOA2,MOS管M28的漏极连接MOS管M33的源极;MOS管M31的漏极连接MOS管M29的栅极,MOS管M31的栅极连接MOS管M36的栅极,MOS管M31的源极连接MOS管M32的漏极;MOS管M32的漏极连接MOS管M33的漏极,MOS管M32的栅极连接MOS管M37的栅极,MOS管M32的源极接地;MOS管M33的源极连接MOS管M28的漏极,MOS管M33的栅极连接MOS管M44的源极,MOS管M33的漏极连接MOS管M31的源极;MOS管M36的漏极连接MOS管M38的栅极,MOS管M36的栅极连接端口VOC2,MOS管M36的源极连接MOS管M37的漏极;MOS管M37的漏极连接MOS管M38的漏极,MOS管M37的栅极连接端口VOD2,MOS管M37的源极接地;MOS管M38的源极连接MOS管M33的源极,MOS管M38的栅极连接MOS管M42的源极,MOS管M38的漏极连接MOS管M37的漏极;

储能电路(221)包括MOS管M39至M44,电容C1至C4,端口VJD2,端口S1,端口S2,端口VYG2,端口VJS2;

MOS管M39的漏极连接MOS管M43的漏极,MOS管M39的栅极连接MOS管M41的栅极,MOS管M39的源极连接MOS管M40的漏极;MOS管M40的漏极连接MOS管M39的源极,MOS管M40的栅极连接MOS管M42的栅极,MOS管M40的源极接地;MOS管M41的漏极连接MOS管M44的源极,MOS管M41的栅极连接MOS管M43的栅极,MOS管M41的源极连接MOS管M42的漏极;MOS管M42的漏极连接MOS管M41的源极,MOS管M42的栅极连接MOS管M44的栅极,MOS管M42的源极连接MOS管M46的源极;MOS管M43的漏极连接MOS管M45的漏极,MOS管M43的栅极连接MOS管M45的栅极,MOS管M43的源极连接MOS管M44的漏极;MOS管M44的漏极连接MOS管M43的源极,MOS管M44的栅极连接MOS管M46的栅极,MOS管M44的源极连接MOS管M50的源极;电容C1的左端连接MOS管M39的源极,电容C1的右端连接MOS管M41的源极;电容C2的左端连接MOS管M40的源极,电容C2的右端连接MOS管M42的源极;电容C3的左端连接MOS管M41的源极,电容C3的右端连接MOS管M43的源极;电容C4的左端连接MOS管M42的源极,电容C4的右端连接MOS管M41的漏极;

MOS管M39的栅极、M41的栅极和M43的栅极均与端口S1连接;当端口S1接收到高电平信号时,MOS管M39、M41和M43处于导通状态;当端口S1接收到低电平信号时,MOS管M39、M41和M43处于截止状态;MOS管M40的栅极、M42的栅极和M44的栅极均与端口S2连接;当端口S2接收到高电平信号时,MOS管M40、M42和M44处于导通状态;当端口S2接收到低电平信号时,MOS管M40、M42和M44处于截止状态;输入到端口S1的控制信号k1与输入到端口S2的控制信号k2为互补关系,即当信号k1为高电平时,信号k2为低电平,当信号k1为低电平时,信号k2为高电平;

合并电路(222)包括MOS管M45至M50,电容C5至C8,端口VREF;

MOS管M45的漏极连接MOS管M49的漏极,MOS管M45的栅极连接MOS管M47的栅极,MOS管M45的源极连接MOS管M46的漏极;MOS管M46的漏极连接MOS管M45的源极,MOS管M46的栅极连接MOS管M48的栅极,MOS管M46的源极连接端口VYG2;MOS管M47的漏极连接MOS管M50的源极,MOS管M47的栅极连接MOS管M49的栅极,MOS管M47的源极连接MOS管M48的漏极;MOS管M48的漏极连接MOS管M47的源极,MOS管M48的栅极连接MOS管M50的栅极,MOS管M48的源极连接端口VREF;MOS管M49的漏极连接端口VJD2,MOS管M49的栅极连接端口S1,MOS管M49的源极连接MOS管M50的漏极;MOS管M50的漏极连接MOS管M49的源极,MOS管M50的栅极连接端口S2,MOS管M50的源极连接端口VJS2;电容C5的左端连接MOS管M45的源极,电容C5的右端连接MOS管M47的源极;电容C6的左端连接MOS管M46的源极,电容C6的右端连接MOS管M48的源极;电容C7的左端连接MOS管M47的源极,电容C7的右端连接MOS管M49的源极;电容C8的左端连接MOS管M48的源极,电容C8的右端连接MOS管M47的漏极。