低压基准电路、芯片及电子产品的制作方法

本发明涉及集成电路设计领域，特别是涉及一种低压基准电路、芯片及电子产品。

背景技术：

1、带隙基准是一种与制造工艺、电源电压、温度等无关的，并可随温度变化但值稳定的电压或电流，随着集成电路工艺的特征尺寸越来越接近硅的最小理论极限，芯片的电源电压也逐渐降低。传统的带隙基准源已经无法在低于1.8v的电源电压下工作。

2、现在集成电路广泛应用于便携式设备，高精度系统，对带隙基准源的各项指标有着更高的要求，同时随着高精度系统，便携式设备和数模混合集成电路的发展，对基准源的温度系数，低功耗设计和电源抑制比都提出了更高的要求，其精度直接决定了整个系统的精度，且传统的带隙基准电路产生的带隙基准电压的值比较固定(一般为1.2v左右)，限定了电路在低压下的应用，需要提出更多满足低压应用的带隙基准电路。

3、因此，如何实现低电源电压应用、温度系数可调、提高精度，已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。

4、应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种低压基准电路、芯片及电子产品，用于解决现有技术中带隙基准电路不适用于低电源电压应用、温度系数调节灵活性差、精度差等问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种低压基准电路，所述低压基准电路至少包括：

3、负温度系数产生模块、正温度系数产生模块及基准信号输出模块；其中，所述负温度系数产生模块与所述正温度系数产生模块的结构对称；

4、所述负温度系数产生模块基于第一放大器钳位产生负温度系数信号；

5、所述正温度系数产生模块基于第二放大器钳位产生正温度系数信号；

6、所述基准信号输出模块连接于所述负温度系数产生模块及所述正温度系数产生模块的输出端，基于所述负温度系数信号及所述正温度系数信号产生预设温度系数的基准信号。

7、可选地，所述负温度系数产生模块包括第一放大器、第一双极性晶体管、第一电阻、第一mos管及第二mos管；

8、所述第一双极性晶体管的发射极接地，基极和集电极连接所述第一放大器的反相输入端；

9、所述第一电阻的第一端接地，第二端连接所述第一放大器的正相输入端；

10、所述第一mos管的漏极连接所述第一双极性晶体管的集电极，源极连接电源电压，栅极连接所述第一放大器的输出端；

11、所述第二mos管的漏极连接所述第一电阻的第二端，源极连接所述电源电压，栅极连接所述第一放大器的输出端。

12、更可选地，所述低压基准电路还包括第一启动模块，所述第一启动模块包括第一开关管、第一上拉管及第一下拉电阻；

13、所述第一上拉管的源极连接所述电源电压，漏极连接所述第一开关管的栅极，栅极连接所述第一放大器的输出端；

14、所述第一下拉电阻的一端接地，另一端连接所述第一开关管的栅极；

15、所述第一开关管的源极连接所述电源电压，漏极连接所述第一双极性晶体管的集电极。

16、可选地，所述正温度系数产生模块包括第二放大器、第二双极性晶体管、第三双极性晶体管、第二电阻、第三mos管及第四mos管；

17、所述第二双极性晶体管的发射极接地，基极和集电极连接所述第二放大器的反相输入端；

18、所述第二双极性晶体管的发射极经由所述第二电阻接地，基极和集电极连接所述第二放大器的正相输入端；

19、所述第三mos管的漏极连接所述第二双极性晶体管的集电极，源极连接电源电压，栅极连接所述第二放大器的输出端；

20、所述第四mos管的漏极连接所述第三双极性晶体管的集电极，源极连接所述电源电压，栅极连接所述第二放大器的输出端。

21、更可选地，所述低压基准电路还包括第二启动模块，所述第二启动模块包括第二开关管、第二上拉管及第二下拉电阻；

22、所述第二上拉管的源极连接所述电源电压，漏极连接所述第二开关管的栅极，栅极连接所述第二放大器的输出端；

23、所述第二下拉电阻的一端接地，另一端连接所述第二开关管的栅极；

24、所述第二开关管的源极连接所述电源电压，漏极连接所述第二双极性晶体管的集电极。

25、可选地，所述基准信号输出模块包括第五mos管、第六mos管、第三电阻及第四电阻；

26、所述第五mos管的源极连接电源电压，栅极连接所述负温度系数产生模块的输出端；

27、所述第六mos管的源极连接所述电源电压，栅极连接所述正温度系数产生模块的输出端；

28、所述第三电阻的第一端连接所述第五mos管及所述第六mos管的漏极，第二端连接所述第四电阻的第一端并输出所述基准信号；所述第四电阻的第二端接地。

29、更可选地，所述第五mos管为至少两个mos管并联的结构，所述第六mos管为至少两个mos管并联的结构。

30、更可选地，所述第三电阻及所述第四电阻为可调电阻。

31、可选地，所述低压基准电路的电源电压不大于1.8v。

32、为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种芯片，所述芯片至少包括：上述低压基准电路。

33、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电子产品，所述电子产品至少包括：上述低压基准电路。

34、如上所述，本发明的低压基准电路、芯片及电子产品，具有以下有益效果：

35、1、本发明的低压基准电路采用两个放大器分别产生正、负温度系数，电路结构对称设计，使得电路的失配减小，无需额外失配消除电路，减小电路复杂性，同时噪声小。

36、2、本发明的低压基准电路不需要电阻相等的条件，可以降低电阻的工艺对电路性能的影响；同时可通过调整镜像管(所述第五mos管及所述第六mos管)的数量来调节由电阻工艺引起的误差，改善输出电压基准的精度。

37、3、本发明的低压基准电路设置独立灵活的正负温度系数支路，并通过调整镜像管的数量及电阻的比例调节输出电压的温度系数和大小，灵活性大、适用范围广。

38、4、本发明的低压基准电路适用于低电源电压的工作环境。

39、5、本发明的低压基准电路产生的基准信号的值可小于传统带隙基准的值，适于低压应用。

技术特征：

1.一种低压基准电路，其特征在于，所述低压基准电路至少包括：

2.根据权利要求1所述的低压基准电路，其特征在于：所述负温度系数产生模块包括第一放大器、第一双极性晶体管、第一电阻、第一mos管及第二mos管；

3.根据权利要求2所述的低压基准电路，其特征在于：所述低压基准电路还包括第一启动模块，所述第一启动模块包括第一开关管、第一上拉管及第一下拉电阻；

4.根据权利要求1所述的低压基准电路，其特征在于：所述正温度系数产生模块包括第二放大器、第二双极性晶体管、第三双极性晶体管、第二电阻、第三mos管及第四mos管；

5.根据权利要求4所述的低压基准电路，其特征在于：所述低压基准电路还包括第二启动模块，所述第二启动模块包括第二开关管、第二上拉管及第二下拉电阻；

6.根据权利要求1所述的低压基准电路，其特征在于：所述基准信号输出模块包括第五mos管、第六mos管、第三电阻及第四电阻；

7.根据权利要求6所述的低压基准电路，其特征在于：所述第五mos管为至少两个mos管并联的结构，所述第六mos管为至少两个mos管并联的结构。

8.根据权利要求6或7所述的低压基准电路，其特征在于：所述第三电阻及所述第四电阻为可调电阻。

9.根据权利要求1所述的低压基准电路，其特征在于：所述低压基准电路的电源电压不大于1.8v。

10.一种芯片，其特征在于，所述芯片至少包括：如权利要求1-9任意一项所述的低压基准电路。

11.一种电子产品，其特征在于，所述电子产品至少包括：如权利要求1-9任意一项所述的低压基准电路。

技术总结
本发明提供一种低压基准电路、芯片及电子产品，包括：负温度系数产生模块，基于第一放大器钳位产生负温度系数信号；正温度系数产生模块，基于第二放大器钳位产生正温度系数信号；基准信号输出模块，连接于所述负温度系数产生模块及所述正温度系数产生模块的输出端，基于所述负温度系数信号及所述正温度系数信号产生预设温度系数的基准信号；其中，所述负温度系数产生模块与所述正温度系数产生模块的结构对称。本发明采用对称结构，失配小、电路简单、噪声小；降低电阻的工艺对电路性能的影响；可通过调整镜像管的数量来调节由电阻工艺引起的误差，提高基准的精度；输出电压的温度系数和大小灵活可调、适用范围广；适用于低电源电压的工作环境。

技术研发人员：张毕源,陈方雄,孟祥光,刘玉芳
受保护的技术使用者：华润微集成电路（无锡）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23