一種保護電路的基準信號產生電路制造技術

本發明專利技術公布了一種保護電路的基準信號產生電路，包括啟動電路、PTAT產生電路、CTAT產生電路、第一基準產生電路、第二基準產生電路、以及三個關斷控制電路。本發明專利技術只包含NMOS管,PMOS管和電阻，沒有三極管，電路結構和制備工藝都相對簡單；第一基準產生電路和第二基準產生電路輸出的基準用于分別保護芯片比較器關于過充電，過放電，過電流的保護基準，其溫度系數低、功耗低；適用于CMOS工藝實現。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種電池保護芯片CMOS基準源，具體是指一種保護電路的基準信號產生電路。
技術介紹
在模擬，數模混合，數字電路中都經常會用到基準源電路。基準源電路的穩定性直接關系到整個電路的性能。低功耗、高精度、小型化是當今電池管理芯片的發展趨勢，更是滿足應用的必然要求，研究電池管理芯片的低功耗有重要的實用價值。傳統的基準設計采用基于雙極性晶體管帶隙基準暴露出兩個缺點：占用芯片面積很大，不利于降低成本；雙極性晶體管的模型參數很難精確提取。另外傳統的模擬電路中，MOS管工作在強反型區也意味著需要更多的功耗，在低功耗設計中可以將工作區域進行拓展，以求得功耗和面積之間的平衡。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種保護電路的基準信號產生電路，用于保護芯片比較器關于過充電，過放電，過電流的保護基準，實現低溫度系數、低功耗。本專利技術的目的通過下述技術方案實現：本專利技術一種保護電路的基準信號產生電路，包括依次連接在VDD電源和VSS接地之間的啟動電路、PTAT產生電路、CTAT產生電路、第一基準產生電路、第二基準產生電路，所述的PTAT產生電路還分別與第一基準產生電路、第二基準產生電路連接，所述的CTAT產生電路還與第二基準產生電路連接，還包括分別與啟動電路、PTAT產生電路連接的第一關斷控制電路，分別與CTAT產生電路、第一基準產生電路、第二基準產生電路連接的第二關斷控制電路，在所述第二基準產生電路上連接有第三關斷控制電路。所述的啟動電路包括三個MOS管，即MP1、MP2、MN1，其中MP1的源極連接到VDD電源，MP1柵極和漏極連接后再連接到MP2的柵極，MP2的柵極連接到MN1的柵極，MN1的源極和漏極都連接到VSS接地，MP2的源極和漏極均與PTAT產生電路連接，同時，MP2的源極與第一關斷控制電路連接。所述PTAT產生電路包括6個MOS管和1個電阻，即：MP3、MP4、MP5、MP6、MN2、MN3、以及電阻R1，其中MP3、MP4源極相連作為電源輸入端，共同連接到VDD電源，MP5源極連接MP3漏極，MP6源極連接MP4漏極，MP3、MP4、MP5、MP6的柵極相連后與第一關斷控制電路連接，MN2管柵極和漏極相連后與MP5的漏極連接，MN3的漏極同時與MP6的漏極、柵極相連，MN2、MN3的柵極相連，MN3的源極和電阻R1連接后，與MN2的源極共連接到VSS接地，MP6的柵極和漏極相連后作為PTAT產生電路的輸出端口分別與CTAT產生電路、第一基準產生電路、第二基準產生電路連接。所述CTAT產生電路包括6個MOS管和1個電阻，即MP7、MP8、MP9、MP10、MN4、MN5、以及電阻R2，其中MP7、MP9的源極相連作為電源輸入端，共同連接到VDD電源，MP8源極與MP7漏極相連，MP10源極與MP9漏極相連，MP7、MP8的柵極相連后作為CTAT產生電路的輸入口與PTAT產生電路的輸出端口連接，MP9的柵極、MP10的柵極、MP10的漏極相連后作為CTAT產生電路的輸出端口，該輸出端口與第二關斷控制電路的輸出連接后分別與第一基準產生電路、第二基準產生電路連接，MP8的漏極分別與MN5的管柵極、MN4的漏極連接，MP10的漏極連接到MN5的漏極，MN5的源極與MN4的柵極連接后通過電阻R2連接到VSS接地，MN4的源極連接到VSS接地。所述第一基準產生電路包括4個MOS管和一個電阻，即：MP11、MP12、MP13、MP14、以及電阻R3，其中MP11、MP13源極相連作為電源輸入端，共同連接到VDD電源，MP12源極與MP11漏極連接，且MP11、MP12的柵極相連后與CTAT產生電路的輸出端口連接，MP14源極與MP13漏極連接，且MP13、MP14的柵極相連后與PTAT產生電路的輸出端口連接，MP12、MP14的漏極相連后作為第一基準產生電路的輸出VREF1，同時通過電阻R3與VSS接地。所述第二基準產生電路包括8個MOS管和一個電阻，即：MP15、MP16、MP17、MP18、MN6、MN7、MN8、MN9、以及電阻R4，其中MP15、MP17源極相連作為電源輸入端，共同連接到VDD電源，MP16源極連接MP15漏極，MP15、MP16的柵極相連后與PTAT產生電路的輸出端口連接，MP18源極連接MP17漏極，MP17、MP18的柵極相連后與CTAT產生電路的輸出端口連接，MP16、MP18的漏極相連后分別與MN6的漏極、MN6的柵極、MN7的柵極連接，MN9的漏極與MN7的源極連接，MN6的源極分別與MN8的漏極、MN8的柵極、MN9的柵極連接，并且同時與第三關斷控制電路連接，MN8的源極與MN9的源極同時與VSS接地，MN7的漏極作為第二基準產生電路的輸出VREF2，同時通過電阻R4與VDD電源連接。所述的第一關斷控制電路包括一個MOS管，即：MP19，MP19的源極與VDD電源連接，MP19的柵極與PD信號連接，MN19的漏極作為第一關斷控制電路的輸出端口分別與啟動電路、PTAT產生電路連接。所述的第二關斷控制電路包括一個MOS管，即：MP20，MP20的源極與VDD電源連接，MP20的柵極與PD信號連接，MP20的漏極作為第二關斷控制電路的輸出端口分別與CTAT產生電路、第一基準產生電路、第二基準產生電路連接。所述的第三關斷控制電路包括一個MOS管，即：MN10，MN10的源極與VSS接地，MN10的柵極與PDN信號連接，MN10的漏極作為第三關斷控制電路的輸出端口與第二基準產生電路連接。啟動電路的輸出連接到PTAT產生電路和CTAT產生電路的輸入端，在電源上電的時候能讓PTAT產生電路和CTAT產生電路順利的工作，PTAT產生電路和CTAT產生電路的輸出端連接到第一基準產生電路和第二基準產生電路的輸入端，第一基準產生電路和第二基準產生電路利用PTAT產生電路和CTAT產生電路輸入的電流產生基準電壓輸出，第一關斷控制電路的輸出端與PTAT產生電路和CTAT產生電路連接，第二關斷控制電路的輸出端分別與CTAT產生電路、第一基準產生電路、第二基準產生電路連接，第三關斷控制電路的輸出端與第二基準產生電路連接，通過第一關斷控制電路、第二關斷控制電路、第三關斷控制電路上連接的外加信號PD和PDN控制整個電路的開通和關斷，第一基準產生電路、第二基準產生電路的兩個輸出端分別輸出兩節鋰電池保護芯片需要的兩個基準VREF1和VREF2，且滿足VREF1+VREF2=VDD。工作原理如下：MP1、MP2、MN1組成啟動電路，在電源上電的瞬間，MP1給MN1充電，將MP2柵極拉低，通過MP2給偏置結構即PTAT產生電路2灌電流，使偏置電路脫離簡并點。與帶隙基準類似，工作在亞閾值區的COMS電壓基準源也是基于與溫度成正比（PTAT）和反比（CTAT）電壓或電流相補償的原理。與帶隙基準不同，PTAT和CTAT來源于偏置在亞閾值區MOS管的VGS和△VGS。工作在亞閾值區的MOS管IDS-VGS特性由以下公式描述：(1)在上式中，W和L分別為M本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種保護電路的基準信號產生電路，其特征在于：包括依次連接在VDD電源和VSS接地之間的啟動電路（1）、PTAT產生電路（2）、CTAT產生電路（3）、第一基準產生電路（4）、第二基準產生電路（5），所述的PTAT產生電路（2）還分別與第一基準產生電路（4）、第二基準產生電路（5）連接，所述的CTAT產生電路（3）還與第二基準產生電路（5）連接，還包括分別與啟動電路（1）、PTAT產生電路（2）連接的第一關斷控制電路（7），分別與CTAT產生電路（3）、第一基準產生電路（4）、第二基準產生電路（5）連接的第二關斷控制電路（8），在所述第二基準產生電路（5）上連接有第三關斷控制電路（6）；所述的啟動電路（1）包括三個MOS管，即：MP1、MP2、MN1，其中MP1的源極連接到VDD電源，MP1柵極和漏極連接后再連接到MP2的柵極，MP2的柵極連接到MN1的柵極，MN1的源極和漏極都連接到VSS接地，MP2的源極和漏極均與PTAT產生電路（2）連接，同時，MP2的源極與第一關斷控制電路（7）連接；所述PTAT產生電路（2）包括6個MOS管和1個電阻，即：MP3、MP4、MP5、MP6、MN2、MN3、以及電阻R1，其中MP3、MP4源極相連作為電源輸入端，共同連接到VDD電源，MP5源極連接MP3漏極，MP6源極連接MP4漏極，MP3、MP4、MP5、MP6的柵極相連后與第一關斷控制電路（7）連接，MN2管柵極和漏極相連后與MP5的漏極連接，MN3的漏極同時與MP6的漏極、柵極相連，MN2、MN3的柵極相連，MN3的源極和電阻R1連接后，與MN2的源極共連接到VSS接地，MP6的柵極和漏極相連后作為PTAT產生電路（2）的輸出端口分別與CTAT產生電路（3）、第一基準產生電路（4）、第二基準產生電路（5）連接。...

【技術特征摘要】
1.一種保護電路的基準信號產生電路，其特征在于：包括依次連接在VDD電源和VSS接地之間的啟動電路（1）、PTAT產生電路（2）、CTAT產生電路（3）、第一基準產生電路（4）、第二基準產生電路（5），所述的PTAT產生電路（2）還分別與第一基準產生電路（4）、第二基準產生電路（5）連接，所述的CTAT產生電路（3）還與第二基準產生電路（5）連接，還包括分別與啟動電路（1）、PTAT產生電路（2）連接的第一關斷控制電路（7），分別與CTAT產生電路（3）、第一基準產生電路（4）、第二基準產生電路（5）連接的第二關斷控制電路（8），在所述第二基準產生電路（5）上連接有第三關斷控制電路（6）；所述的啟動電路（1）包括三個MOS管，即：MP1、MP2、MN1，其中MP1的源極連接到VDD電源，MP1柵極和漏極連接后再連接到MP2的柵極，MP2的柵極連接到MN1的柵極，MN1的源極和漏極都連接到VSS接地，MP2的源極和漏極均與PTAT產生電路（2）連接，同時，MP2的源極與第一關斷控制電路（7）連接；所述PTAT產生電路（2）包括6個MOS管和1個電阻，即：MP3、MP4、MP5、MP6、MN2、MN3、以及電阻R1，其中MP3、MP4源極相連作為電源輸入端，共同連接到VDD電源，MP5源極連接MP3漏極，MP6源極連接MP4漏極，MP3、MP4、MP5、MP6的柵極相連后與第一關斷控制電路（7）連接，MN2管柵極和漏極相連后與MP5的漏極連接，MN3的漏極同時與MP6的漏極、柵極相連，MN2、MN3的柵極相連，MN3的源極和電阻R1連接后，與MN2的源極共連接到VSS接地，MP6的柵極和漏極相連后作為PTAT產生電路（2）的輸出端口分別與CTAT產生電路（3）、第一基準產生電路（4）、第二基準產生電路（5）連接。
2.根據權利要求1所述的一種保護電路的基準信號產生電路，其特征在于：所述CTAT產生電路（3）包括6個MOS管和1個電阻，即MP7、MP8、MP9、MP10、MN4、MN5、以及電阻R2，其中MP7、MP9的源極相連作為電源輸入端，共同連接到VDD電源，MP8源極與MP7漏極相連，MP10源極與MP9漏極相連，MP7、MP8的柵極相連后作為CTAT產生電路（3）的輸入口與PTAT產生電路（2）的輸出端口連接，MP9的柵極、MP10的柵極、MP10的漏極相連后作為CTAT產生電路（3）的輸出端口，該輸出端口與第二關斷控制電路（8）的輸出連接后分別與第一基準產生電路（4）、第二基準產生電路（5）連接，MP8的漏極分別與MN5的管柵極、MN4的漏極連接，MP10的漏極連接到MN5的漏極，MN5的源極...

【專利技術屬性】
技術研發人員：朱丹，
申請(專利權)人：朱丹，
類型：發明
國別省市：四川;51