消除體效應的帶隙基準源的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及集成電路設計領域，具體涉及一種消除體效應的帶隙基準源。
【背景技術】
[0002] 在模擬集成電路和混合集成電路設計領域，基準電壓源是非常重要的模塊，常用 在模數(shù)轉換器（ADC)、數(shù)模轉換器（DAC)、DC-DC轉換器以及功率放大器等電路系統(tǒng)中，它的 作用是為系統(tǒng)提供一個不隨溫度及電源電壓變化的電壓基準。
[0003] 自帶隙基準電壓源架構被提出以來，由于其優(yōu)越的性能，帶隙基準電壓源被廣泛 應用于很多系統(tǒng)之中，且針對該種架構提出了很多改進方案。但隨著集成電路系統(tǒng)集成度 的不斷增大，低電壓與低功耗變得越來越重要。然而，帶隙基準電壓源由于需要大的電流而 造成功耗較大，并且在設計過程中需要使用電阻、二極管或者BJT晶體管來產(chǎn)生PTAT電壓， 所以該器件均需要大的芯片面積。為了能使節(jié)能應用器件的其余電路兼容，帶隙基準電壓 源就要使用標準CMOS工藝，避免使用MOS管以外的器件。但是，后來提出的CMOS基準電 壓源電路由于使用飽和區(qū)的CMOS，使得功耗過大，或者由于存在襯底調(diào)節(jié)效應，使得性能欠 佳。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 本實用新型所要解決的技術問題是現(xiàn)有基準電壓源性能欠佳的不足，提供一種消 除體效應的帶隙基準源，其能夠工作在亞閾值區(qū)。
[0005] 為解決上述問題，本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn)的：
[0006] 消除體效應的帶隙基準源，包括啟動電路，納安基準電流產(chǎn)生電路，溫度補償電 路、第一電流鏡、第二電流鏡和第三電流鏡；
[0007] 啟動電路經(jīng)第一電流鏡連接到納安基準電流產(chǎn)生電路；在基準電壓源開啟時提供 電流，使得基準電壓源擺脫簡并偏置點；
[0008] 溫度補償電路連接基準電壓源，并分別與第一電流鏡、第二電流鏡和第三電流鏡 相連；利用MOS的柵源電壓具有負溫度系數(shù)與MOS管的柵源電壓差具有正溫度系數(shù)的特性 進行相互調(diào)節(jié)，得到一個零溫漂的參考電壓；
[0009] 第一電流鏡連接啟動電路、溫度補償電路、納安基準電流產(chǎn)生電路、第二電流鏡和 第三電流鏡；第二電流鏡連接溫度補償電路、納安基準電流產(chǎn)生電路和第一電流鏡；第三 電流鏡連接溫度補償電路、納安基準電流產(chǎn)生電路和第一電流鏡；3個電流鏡復制基準電 流，為溫度補償電路提供電流偏置；
[0010] 納安量級基準電流產(chǎn)生電路分別連接第一電流鏡、第二電流鏡和第三電流鏡，利 用工作在亞閾值區(qū)MOS工作特性，產(chǎn)生納安量級的基準電流，采用共源共柵電流鏡，抑制電 源噪聲，采用源極耦合差分對消除體效應的影響，為電流鏡提供基準電流。
[0011] 上述方案中，啟動電路包括第三十四MOS管、第三十五MOS管、第三十六MOS管、 第三十七MOS管和電容Cq。第三十七MOS管的柵極、電容Cq的下極板和第三十六MOS管 的源極連接到地GND ;第三十七MOS管的源極和第三十五MOS管的源極連接到電源VDD ;第 三十七MOS管的漏極、第三十四MOS管的柵極、第三十五MOS管的柵極、第三十六MOS管的 柵極和電容Cq的上極板連接；第三十五MOS管的漏極、第三十六MOS管的漏極和第三十四 MOS管的源極連接；第三十四MOS管的漏極連接到第一電流鏡。
[0012] 上述方案中，納安量級基準電流產(chǎn)生電路包括第三MOS管、第四MOS管、第五MOS 管、第六MOS管、第八MOS管和第九MOS管。第八MOS管的源極和第九MOS管的源極連接到 電源VDD ;第三MOS管的柵極和漏極與第八MOS管的柵極相連，并連接到第一電流鏡；第八 MOS管的漏極、第三MOS管的源極和第四MOS管的源極相連，并連接到第二電流鏡；第四MOS 管的漏極連接到第一電流鏡；第四MOS管的柵極、第五MOS管的柵極和第五MOS管的漏極連 接到第一電流鏡；第五MOS管的源極、第六MOS管的源極和第九MOS管的漏極連接到第三電 流鏡；第六MOS管的柵極和漏極與第九MOS管的柵極相連，并連接到第一電流鏡。
[0013] 上述方案中，溫度補償電路包括：第一 MOS管、第二MOS管、第七MOS管和電容C。 第一 MOS管的漏極、第一 MOS管的柵極和電容C的上極板相連，并連接到基準電壓源和第二 電流鏡；第一 MOS的源極、第二MOS管的源極和第七MOS管的漏極相連，并連接到第一電流 鏡；第二MOS管的漏極和柵極連接，并連接到第七MOS管的柵極和第三電流鏡；第七MOS管 的源極和電容下極板連接到地GND。
[0014] 上述方案中，第一電流鏡包括第十MOS管、第^^一 MOS管、第十二MOS管、第十三 MOS管、第十四MOS管、第十五MOS管、第十六MOS管、第十七MOS管、第十八MOS管、第十九 MOS管、第二十MOS管、第二^^一 MOS管、第二十六MOS管、第二十七MOS管、第二十八MOS管 和第二十九MOS管。第^^一 MOS管的源極、第十三MOS管的源極、第十五MOS管的源極、第 十七MOS管的源極、第十九MOS管的源極和第二十一 MOS管的源極相連，并連接到溫度補償 電路中的第一 MOS的源極、第二MOS管的源極和第七MOS管的漏極；第^^一 MOS管的柵極、 第十三MOS管的柵極、第十五MOS管的柵極、第十七MOS管的柵極、第十九MOS管的柵極、第 二^^一 MOS管的柵極、第十五MOS管的漏極和第十四MOS管的源極相連；第十MOS管的源 極和第十一 MOS管的漏極相連；第十二MOS管的源極和第十三MOS管的漏極相連；第十六 MOS管的源極和第十七MOS管的漏極相連；第十八MOS管的源極和第十九MOS管的漏極相 連；第二十MOS管的源極和第二^^一 MOS管的漏極相連；第十MOS管的柵極、第十二MOS管 的柵極、第十四MOS管的柵極、第十六MOS管的柵極、第十八MOS管的柵極、第二十MOS管的 柵極、第十四MOS管的漏極和第二十八MOS管的漏極相連，并連接到啟動電路中的第三十四 MOS管的漏極；第十六MOS管的漏極和第二十七MOS管的漏極相連；第十八MOS管的漏極 和第二十六MOS管的漏極相連；第二十六MOS管的柵極、第二十七MOS管的柵極、第二十八 MOS管的柵極、第二十九MOS管的柵極、第二十九MOS管的漏極和第十二MOS管的漏極；第 二十九MOS管的源極連接到納安量級基準電流產(chǎn)生電路中的第三MOS管的柵極、第三MOS 管的漏極和第八MOS管的柵極；第二十八MOS管的源極連接到納安量級基準電流產(chǎn)生電路 中的第四MOS管的漏極；第二十七MOS管的源極連接到納安量級基準電流產(chǎn)生電路中的第 五MOS管的柵、漏極以及第四MOS管的柵極；第二十六MOS管的源極連接到納安量級基準電 流產(chǎn)生電路中的第六MOS管的柵極、第六MOS管的漏極和第九MOS管的柵極；第十MOS管的 漏極連接到第二電流鏡中的第三十一 MOS管的柵、漏極和第三十三MOS管的柵極；第二十 MOS管的漏極連接到第三電流鏡中的第二十五MOS管的柵極、第二十五MOS管的漏極和第 二十三MOS管的柵極。
[0015] 上述方案中，第二電流鏡包括第三十MOS管、第三^^一 MOS管、第三十二MOS管和 第三十三MOS管。第三十MOS管的源極和第三十二MOS管的源極相連，并連接到基準電流產(chǎn) 生電路中的第