一種基于亞閾值的低功耗全cmos基準(zhǔn)源電路的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于亞閾值的低功耗全CMOS基準(zhǔn)源電路，所敘基于亞閾值的低功耗全CMOS基準(zhǔn)源電路包括：?jiǎn)?dòng)電路單元、電流產(chǎn)生電路單元和有源負(fù)載電路單元；啟動(dòng)電路單元，用于提供一個(gè)啟動(dòng)電流，使電路進(jìn)入正常工作狀態(tài)；電流產(chǎn)生電路單元，用于產(chǎn)生一個(gè)與輸入電源電壓無(wú)關(guān)的電流，由于部分MOS管工作在亞閾值狀態(tài)，工作電流小，可以降低電路的功耗；輸出有源負(fù)載電路單元，利用體偏置技術(shù)實(shí)現(xiàn)輸出零溫度系數(shù)和低輸出電壓。該電路具有低功耗、低溫度系數(shù)、較寬的工作電壓范圍和面積小等特性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種基于亞閾值的低功耗全CMOS基準(zhǔn)源電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種低功耗、低溫度系數(shù)、較寬工作范圍、面積小的基準(zhǔn)源電路，更具 體地，涉及一種基于亞閾值的低功耗全CMOS基準(zhǔn)源電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，集成電路已經(jīng)成為電路發(fā)展的趨勢(shì)?；鶞?zhǔn)源是集成電路的 重要組成部分，他廣泛的應(yīng)用于電源管理芯片、鎖相環(huán)、數(shù)模轉(zhuǎn)換、和存儲(chǔ)器等多種芯片，為 整個(gè)芯片提供基準(zhǔn)電壓。一個(gè)不隨溫度、電源電壓，甚至工藝變化的基準(zhǔn)源的精準(zhǔn)性和穩(wěn)定 性，直接關(guān)系到整個(gè)芯片的性能。
[0003] 集成電路不斷擴(kuò)大，電路結(jié)構(gòu)也日趨復(fù)雜，更多的電路模塊被集成在一起，則對(duì)于 基準(zhǔn)源的抗干擾性能要求越來(lái)越高。此外，芯片與各個(gè)電路的精度要求越來(lái)越高，對(duì)于基準(zhǔn) 源的精度要求也在提高。其次，低功耗節(jié)能是對(duì)所有電子產(chǎn)品的要求，基準(zhǔn)源自然也需要做 這方面的改進(jìn)。故綜合這些要求和標(biāo)準(zhǔn)，基準(zhǔn)源電路設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮以下幾個(gè)性能指標(biāo):溫 度系數(shù)、工作電壓范圍、電源抑制比以及功耗。溫度系數(shù)越低即基準(zhǔn)源電路的輸出電壓受溫 度影響越小，電壓越穩(wěn)定。較大的工作范圍可使基準(zhǔn)源電路更容易達(dá)到目標(biāo)的輸出電壓值。 電源抑制比則是衡量輸出電壓隨著輸入電源電壓改變的變化量。基準(zhǔn)源電路設(shè)計(jì)要盡量降 低其工作電流，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)低功耗。
[0004] 亞閾值效應(yīng)能使M0SFET以極低的靜態(tài)電流在低于閾值偏壓的偏置電壓下工作。所 以有以下的優(yōu)點(diǎn)：首先，電路消耗的電流極小，可以極大的降低整個(gè)電路的功耗。其次，電路 無(wú)需滿(mǎn)足V REF>VTH，可以使輸出基準(zhǔn)電壓很小，可以使引入該基準(zhǔn)電壓的電路工作在更低的 電壓下，滿(mǎn)足低電壓降低功耗。
[0005] 圖1是一個(gè)有特殊閾值M0S管的基準(zhǔn)源電路結(jié)構(gòu)。該電路包括啟動(dòng)電路、電流生成 電路和有源負(fù)載電路。輸出參考電壓等于兩個(gè)工作在亞閾值狀態(tài)的NM0S管M4和M5的柵-源 電壓之差，為了保證具有負(fù)線性溫度參數(shù)的V?不會(huì)在求差的過(guò)程中被抵消，故M4和M5采用 兩種不同類(lèi)型的M0S管。其中，M4是一個(gè)中閾值電壓的M0S管，而M5是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)閾值電壓的 M0S管。和M4相比，M5有著不同的溫度系數(shù)和更高的閾值電壓。故參考電壓可以表示為：
[0006]
[0007] 式（1)中存在V\H是一個(gè)與溫度成線性關(guān)系的負(fù)溫度系數(shù)項(xiàng)，且以"是一個(gè)與溫度相 關(guān)量，故電流14和1 5需要含有ιαρντ2保證實(shí)現(xiàn)vref的溫度系數(shù)的線性補(bǔ)償。
[0008] 工作在亞閾值區(qū)域的M0S管，當(dāng)VDD彡4VT時(shí)，M0S管的I-V特性可以近似為：
[0009]
[0010] 上式中，Vt為熱電壓(VT = kBT/q)，kB是玻爾茲曼常數(shù)，T是絕對(duì)溫度，q是元電荷。Id 是其漏極電流，μ為載流子迀移率，η是亞閾值斜率因子。
[0011] 為了生成上述電流14和，構(gòu)造了圖1中的電流生成電路。Ml、Μ2和M3工作在亞閾值 區(qū)域，利用Μ1、Μ2和M3之間V GS的電壓關(guān)系，M2的柵-源電壓VGS2等于Ml和M3的柵-源電壓VGS^ VCS3之和，構(gòu)造一個(gè)和輸入電源電壓Vdd無(wú)關(guān)的電流，忽略Vds對(duì)Ids的影響，有，
[0012] L \ .Li η αχ ./
[0013] 由于Vthi = Vth2Vth3,且1〇=11 = 12 = 13求得電流1〇的表達(dá)式為：
[0014]
(4) 、W.t j
[0015] 式(4)中存在μη和VT2項(xiàng)，是一個(gè)合適的偏置電流，l4=I 5 = I〇將其帶入式（1)中，得 到參考電壓為：
[0016]
(5)
[0017] 式（5)中弟一壩Δ VTH，是一個(gè)與溫度成線性天糸的貨溫度糸數(shù)項(xiàng)。后一項(xiàng)是關(guān)于溫 度的成線性關(guān)系的正溫度系數(shù)項(xiàng)。通過(guò)調(diào)節(jié)M0S管M4和M5的寬長(zhǎng)比來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償。
[0018] 但是這種結(jié)構(gòu)存在一定不足，為了保證具有負(fù)線性溫度參數(shù)的VTH不會(huì)在求差的過(guò) 程中被抵消，進(jìn)而引入了特殊閾值管M4,增加了額外的工藝制造程序，增加了成本。同時(shí)這 種電路不能兼容于只有普通閾值電壓M0S管的標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝，電路可移植性不高，限制了使 用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019] 針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于實(shí)現(xiàn)一種無(wú)需使用特殊M0S的基于亞閾值的低 功耗全CMOS基準(zhǔn)源電路。同時(shí)利用M0S管工作在亞閾值區(qū)電壓低、電流小的特性，實(shí)現(xiàn)一種 功耗低、工作范圍寬和溫度系數(shù)低的CMOS低功耗基準(zhǔn)源電路。
[0020] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：
[0021 ] -種基于亞閾值的低功耗全CMOS基準(zhǔn)源電路，包括順次連接啟動(dòng)電路單元、電流 產(chǎn)生電路單元和輸出負(fù)載電路單元；
[0022] 所述啟動(dòng)電路單元用于提供一個(gè)啟動(dòng)電流，使電路進(jìn)入正常工作狀態(tài)。
[0023] 所述電流產(chǎn)生電路單元，用于產(chǎn)生一個(gè)與輸入電源電壓無(wú)關(guān)的電流，由于部分M0S 管工作在亞閾值狀態(tài)，工作電流小，降低基準(zhǔn)源電路的功耗；
[0024] 所述輸出有源負(fù)載電路單元，利用體偏置方式實(shí)現(xiàn)零溫度系數(shù)和低電壓輸出。
[0025] 優(yōu)選地，所述的啟動(dòng)電路單元包括M0S管MS1、MS2、MS3、MS4、MS5和Me;所述MSI和 MS2以電流鏡對(duì)連接，MS 1的源極和MS2的源極接地，MS 1的漏極，MS5的漏極和MS 1的柵極連 接，MS2的漏極與MS3、MS4柵極連接，MS3和MS4的柵極與Me的柵極連接，MS4的漏極與MS5的柵 極相連接，Me的漏極和MS5的源極及電源連接，Me漏極與源極連接，MS3的漏極和MS3的源極 分別為第一、第二啟動(dòng)信號(hào)輸出端，MS4的漏極和MS4的源極分別為第三、第四啟動(dòng)信號(hào)輸出 端，向電流產(chǎn)生電路提供啟動(dòng)信號(hào);所述MS5、Mc為PMOS管。
[0026] MC的漏極與電源連接，MC柵極、漏極與源極連接在一起，在啟動(dòng)電路單元中起電容 的作用從而減少了電路結(jié)構(gòu)的面積。
[0027] 優(yōu)選地，所述的電流產(chǎn)生電路單元包括M0S管Μ1、M2、M3、M4、M5、M6、PM 1、PM2、PM3和 ΡΜ4，M0S管ΡΜ1和ΡΜ2以電流鏡結(jié)構(gòu)連接，ΡΜ1的源極與ΡΜ2的源極接電源，ΡΜ1的柵極、ΡΜ2的 柵極和ΡΜ1的漏極連接，ΡΜ1的漏極并與啟動(dòng)電路的第三啟動(dòng)信號(hào)輸出端連接;M0S管ΡΜ3和 ΡΜ4以電流鏡結(jié)構(gòu)連接，ΡΜ3的源極與ΡΜ4的源極接電源，ΡΜ3的柵極、ΡΜ4的柵極和ΡΜ4的漏極 連接，ΡΜ4的漏極為產(chǎn)生電流輸出端，并與啟動(dòng)電路的第一啟動(dòng)信號(hào)輸出端連接;Ml、Μ3、Μ4 和Μ6的源極接地;Ml的漏極、M2的源極和Ml的柵極連接，并與啟動(dòng)電路的第四啟動(dòng)信號(hào)輸出 端連接;M2的柵極、M3的柵極和M3的漏極連接;M2的漏極與PM 1的漏極連接;M3的漏極與PM3 的漏極連接;M4的漏級(jí)、M5的源極和M4的柵極連接，并與啟動(dòng)電路的第二啟動(dòng)信號(hào)輸出端連 接;M5的柵極、M6的柵極和M5漏極連接;M5的漏極與PM2的漏極連接;M6的漏極與PM4的漏極 連接。
[0028] 電流產(chǎn)生電路單元利用Ml、M2、M4和M5的電流相等，為I!，M3和M6的電流相等，為12; 利用Ml與M2的Vgs之和等于M3的Vgs，M4與M5的Vgs之和等于M6的Vgs。且M1、M2、M4和M5工作在亞 閾值狀態(tài)，M3和M6工作在飽和狀態(tài)。構(gòu)造方程組，最終求得輸出電流1 2的表達(dá)式。該電流與 11、1213、14、15和16的寬長(zhǎng)比有關(guān)，通過(guò)調(diào)節(jié)其寬長(zhǎng)比可以就得到較低的輸出電流。
[0029] 電流產(chǎn)生電路單元與所述啟動(dòng)電路單元相連接，以確保電路能正常啟動(dòng)。所述的 啟動(dòng)電路單元在電路啟動(dòng)時(shí)為基準(zhǔn)源和芯片及其他電路模塊提供啟動(dòng)信號(hào)，使基準(zhǔn)源電路 和其他電路單元擺脫工作在"簡(jiǎn)并點(diǎn)"，并能在基準(zhǔn)源電路正常工作后使啟動(dòng)電路關(guān)斷以實(shí) 現(xiàn)低功耗。
[0030] 優(yōu)選地，所述的輸出有源負(fù)載電路單元包括M0S管M7、M8、M9、PM5和PM6; PM5和PM6 的柵極作為輸出負(fù)載電路單元的輸入端，與啟動(dòng)電路單元的第一啟動(dòng)信號(hào)輸出端連接，PM5 和PM6的源極接電源，M7和M9的源極接地;M7的柵極、M8的柵極與M8的漏極連接;M8的漏極和 PM5的漏極連接;M8的源極和M7的漏極連接;M8的襯底與M9的柵極連接;M9的漏極，PM6的漏 極和M9的柵極連接；以M8的源極和M7的漏極的連接點(diǎn)為輸出節(jié)點(diǎn)V REF。
[0031] 整個(gè)低功耗基準(zhǔn)源電路只使用了 M0S管，并未使用電容和電阻，從而減小了電路的 面積，且部分M0S管工作在亞閾值區(qū)從而產(chǎn)生較小的功耗。
[0032]優(yōu)選地，低功耗基準(zhǔn)源電路中M0S管的電源電壓均為1.8V，從而使低功耗基準(zhǔn)源電 路得到較寬的工作范圍。
[0033] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明具有無(wú)需使用特殊閾值M0S管、 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)面積小、溫度系數(shù)低、功耗低等特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0034] 圖1為有特殊閾值M0S管的基準(zhǔn)源電路連接圖。
[0035]圖2為本發(fā)明啟動(dòng)電路連接圖。
[0036]圖3為本發(fā)明電流產(chǎn)生電路連接圖。
[0037]圖4為本發(fā)明輸出負(fù)載電路連接圖。
[0038] 圖5為本發(fā)明基于亞閾值的低功耗全CMOS基準(zhǔn)源電路連接圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不限于此。
[0040] 本發(fā)明所是利用CMOS管在亞閾值區(qū)的工作特性，設(shè)計(jì)了一款低功耗、低溫度系數(shù) 和面積小的電壓基準(zhǔn)源電路。通過(guò)利用分別工作在飽和區(qū)和亞閾值區(qū)的CMOS的電流特性不 同來(lái)構(gòu)造適合的電壓關(guān)系，生成一個(gè)與V DD無(wú)關(guān)的小輸出電流，進(jìn)而通過(guò)體偏置方式實(shí)現(xiàn)低 溫度系數(shù)的電壓輸出。
[0041 ]如圖5，一種基于亞閾值的低功耗全CMOS基準(zhǔn)源電路，包括順次連接啟動(dòng)電路單 元、電流產(chǎn)生電路單元和輸出有源負(fù)載電路單元；
[0042]所述啟動(dòng)電路單元用于提供一個(gè)啟動(dòng)電流，使電路進(jìn)入正常工作狀態(tài)；
[0043] 所述電流產(chǎn)生電路單元用于產(chǎn)生一個(gè)與輸入電源電壓無(wú)關(guān)的電流，由于部分 M0SFET管工作在亞閾值狀態(tài)，工作電流小，降低基準(zhǔn)源電路的功耗；
[0044] 所述輸出有源負(fù)載電路單元，利用體偏置技術(shù)實(shí)現(xiàn)輸出零溫度系數(shù)和低輸出電 壓。
[0045] 在本實(shí)施例中，基準(zhǔn)源電路結(jié)構(gòu)僅僅使用了CMOS-種元器件，并未使用電容、電阻 和三極管，可以減少其失調(diào)對(duì)電路的影響，并且能有效的降低的電路的實(shí)現(xiàn)面積。
[0046] 如圖2所示，啟動(dòng)電路單元Me的漏極與電源連接，Me柵極、漏極與源極連接在一起， 在啟動(dòng)電路單元中起電容的作用。當(dāng)電路開(kāi)始通電時(shí)，Me開(kāi)始充電，電壓VDD主要作用在MS2 的漏極和源極兩端，MS2管此時(shí)導(dǎo)通，并為MS3和MS4提供一個(gè)較高的柵極電壓，使MS3和MS4 導(dǎo)通，為電流產(chǎn)生電路提供啟動(dòng)電流，使整個(gè)電路偏離零狀態(tài)，開(kāi)始工作。隨著M C充電完成， 電壓VDD作用在MC兩端。此時(shí)，MS2的漏極為低電壓，MS2關(guān)閉，同時(shí)MS3和MS4的柵極也為低電 壓，MS3和MS4關(guān)閉。此時(shí)整個(gè)啟動(dòng)電路不再為電流產(chǎn)生電路提供電路。整個(gè)啟動(dòng)電路處于低 功耗狀態(tài)。
[0047] 如圖3所示，電流產(chǎn)生電路利用Ml、M2、M4和M5的電流相等，為I!，M3和M6的電流相 等，為12;利用Ml與M2的VGS之和等于M3的VGS，M4與M5的VGS之和等于M6的V GS。且M1、M2、M4和M5 工作在亞閾值狀態(tài)，M3和M6工作在飽和狀態(tài)。構(gòu)造方程組如下所示：
[0048]
(6)
[0049 ] 工作在飽和區(qū)的M3和M6的電壓和電流特性如下表達(dá)式所示：
[0050]
(7)
[0051] 其中VTH是門(mén)閾值電壓具有正溫度系數(shù)，Id是其漏極電流，μη為載流子迀移率，CQX為 柵氧層電容。用K來(lái)代表(W/L)，式(7)可以表不為：
[0052]
(8)
[0053] 工作在亞閾值區(qū)的M1、M2、M4和M5的電壓和電流特性如下表達(dá)式所示：
[0054]
(9)
[0055] I〇 = yC〇x(n-l)VT2 (10)
[0056] 式中Id是其漏極電流，μ為載流子迀移率，η是亞閾值斜率因子。在VDS彡4V T的情況 下，式(9)可以簡(jiǎn)化為：
[0057](11) V
* ^ ，
[0058]式中，用K來(lái)代替(W/L)，式(11)可以表示為：
[0059]
(12) \< η J- /
[0060] 將式(8)和式(12)帶入式(6)，此時(shí)考慮體效應(yīng)對(duì)的Vth影響，有，
[11
[0062] 具體分析體效應(yīng)的影響，受體效應(yīng)影響的閾值電壓的表達(dá)式為：
[0063]
(14}
[0064] 式中，γ為體效應(yīng)系數(shù)，ΦΡ為費(fèi)米電勢(shì)，Vsb是襯底與源極之間的電壓。當(dāng)Vsb = 〇時(shí)， V%H = VTH，VTH可以寫(xiě)成一個(gè)關(guān)于溫度線性函數(shù)，如下：
[0065] ντΗ* = ντΗ = ντΗ〇+ατ(Τ-Τ〇) (15)
[0066] 式中，V?為與溫度無(wú)關(guān)的閾值電壓，ατ為負(fù)常數(shù)。當(dāng)VSB辛0時(shí)，只要滿(mǎn)足|VSB|〈〈2 Φρ，式(14)中的第二部分可以做近似：
[0067]
(16).
[0068] 把式（15)和式（16)帶入式（14)中，有，
[0069] Vth* = Vtho+ot (T-T〇) + (1) Vsb (17)
[0070] 把式（17)帶入式（13)中有，
[0071]
[0072] 上式中Vsb( 1) = Vsb(3) = Vsb(4) =Vsb(6) = 0，Vsb(2) =Vgsi，Vsb(5) =Vgs4。帶入式 (18)有，
[0073] 、 ^ η ax''e
[0074] 利用方程組兩兩相減，求得電流I2的表達(dá)式如下：
[0075]
[0076] 式（20)中存在μ4Ρντ2項(xiàng)，是一個(gè)符合預(yù)期的偏置電流。通過(guò)調(diào)節(jié)M1、M2、M3、M4、M5 和M6的寬長(zhǎng)比K的大小，就可以得到微小的工作電流。
[0077]如圖4所示，輸出有源負(fù)載電路，M8的源極和M7的漏極的連接點(diǎn)為輸出節(jié)點(diǎn)VREF。輸 出參考電壓為M7的柵-源電壓VGS7和M8的柵-源電壓VGS8之差，M0S管M7和M8工作在亞閾值狀 態(tài)，M9工作在飽和狀態(tài)，輸出參考電壓為：
[0078] Vref = VgS7~VgS8 (21)
[0079] M0S管M7和M8工作在飽和狀態(tài)，將式（12)和式（17)帶入式(21)中有，
[0080]
[0081]
[0082]
[0083] 由于M9工作在飽和狀態(tài)，將式(8)和式（17)帶入上式有，
[0084]
(24)
[0085] 上式中VSB(9)=0，P型M0S構(gòu)成的電流鏡中(W/L)pm6/(W/L)pm4 = Kp，那么有電流關(guān)系 I4=KPI2。將式(20)帶入式(24)有，
[00861
[0087] 上式中第一項(xiàng)為常數(shù)；[(η-ι)/η]*ατ為負(fù)常數(shù)，隨溫度呈現(xiàn)負(fù)的線性關(guān)系;vT與溫 度呈現(xiàn)正的線性關(guān)系，其后的多項(xiàng)式是一個(gè)可變常數(shù)，通過(guò)調(diào)節(jié)Ml~M9的寬長(zhǎng)比以及Κ Ρ，可 以實(shí)現(xiàn)零溫度系數(shù)輸出。
[0088] 以上所述的本發(fā)明的實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在本發(fā) 明的精神原則之內(nèi)所做出的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù) 范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于亞閾值的低功耗全CMOS基準(zhǔn)源電路，其特征在于，包括：?jiǎn)?dòng)電路單元、電 流產(chǎn)生電路單元和有源負(fù)載電路單元； 啟動(dòng)電路單元，用于提供一個(gè)啟動(dòng)電流，使電路進(jìn)入正常工作狀態(tài)； 電流產(chǎn)生電路單元，用于產(chǎn)生一個(gè)與輸入電源電壓無(wú)關(guān)的電流； 輸出有源負(fù)載電路單元，利用體偏置方式實(shí)現(xiàn)輸出零溫度系數(shù)和低輸出電壓。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于亞閾值的低功耗全CMOS基準(zhǔn)源電路，其特征在于，所述的 啟動(dòng)電路單元包括冊(cè)3管1^1、]\^2、]\^3、]\^4、]\^5和]\^ ;所述151和]\^2以電流鏡對(duì)連接，]\^1 的源極和MS2的源極接地，MS 1的漏極，MS5的漏極和MS 1的柵極連接，MS2的漏極與MS3、MS4柵 極連接，MS3和MS4的柵極與Me的柵極連接，MS4的漏極與MS5的柵極相連接，Me的漏極和MS5 的源極及電源連接，Me漏極與源極連接，MS3的漏極和MS3的源極分別為第一、第二啟動(dòng)信號(hào) 輸出端，MS4的漏極和MS4的源極分別為第三、第四啟動(dòng)信號(hào)輸出端，向電流產(chǎn)生電路提供啟 動(dòng)信號(hào);所述MS5、Mc為PM0S管，其他均為NM0S管。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于亞閾值的低功耗全CMOS基準(zhǔn)源電路，其特征在于，所述的 電流產(chǎn)生電路包括 M0S 管姐、]?2、]\0、]\14、]\15、]\16、？]\11、？]\12、？]\0和?]\14，]\?)5管?]\11和?]\12以電流鏡 結(jié)構(gòu)連接，PM1的源極與PM2的源極接電源，PM1的柵極、PM2的柵極和PM1的漏極連接，PM1的 漏極并與啟動(dòng)電路單元的第三啟動(dòng)信號(hào)輸出端連接;M0S管PM3和PM4以電流鏡結(jié)構(gòu)連接， PM3的源極與PM4的源極接電源，PM3的柵極、PM4的柵極和PM4的漏極連接，PM4的漏極為產(chǎn)生 電流輸出端，并與啟動(dòng)電路單元的第一啟動(dòng)信號(hào)輸出端連接;M1、M3、M4和M6的源極接地;Ml 的漏極、M2的源極和Ml的柵極連接，并與啟動(dòng)電路的第四啟動(dòng)信號(hào)輸出端連接;M2的柵極、 M3的柵極和M3的漏極連接;M2的漏極與PM1的漏極連接;M3的漏極與PM3的漏級(jí)連接;M4的漏 極、M5的源極和M4的柵極連接，并與啟動(dòng)電路單元的第二啟動(dòng)信號(hào)輸出端連接;M5的柵極、 M6的柵極和M5漏極連接;M5的漏極與PM2的漏極連接;M6的漏極與PM4的漏極連接。4. 據(jù)權(quán)利要求1所述的基于亞閾值的低功耗全CMOS基準(zhǔn)源電路，其特征在于，所述的輸 出有源負(fù)載電路單元包括M0S管M7、M8、M9、PM5和PM6; PM5和PM6的柵極作為輸出負(fù)載電路單 元的輸入端，與啟動(dòng)電路單元的第一啟動(dòng)信號(hào)輸出端連接，PM5和PM6的源極接電源，M7和M9 的源極接地;M7的柵極、M8的柵極與M8的漏極連接;M8的漏極和PM5的漏極連接;M8的源極和 M7的漏極連接;M8的襯底與M9的柵極連接;M9的漏級(jí)，PM6的漏極和M9的柵極連接；以M8的源 極和Μ 7的漏極的連接點(diǎn)為輸出節(jié)點(diǎn)VRE F。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于亞閾值的低功耗全CMOS基準(zhǔn)源電路，其特征在于，低功耗 亞閾值基準(zhǔn)源電路中M0S管的電源電壓均為1.8V。
【文檔編號(hào)】G05F1/56GK105974989SQ201610431214
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年6月15日
【發(fā)明人】譚洪舟, 唐詩(shī)豪, 曾衍瀚, 王陽(yáng), 李毓鰲, 張?chǎng)?
【申請(qǐng)人】中山大學(xué), 廣東順德中山大學(xué)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)國(guó)際聯(lián)合研究院, 中山大學(xué)花都產(chǎn)業(yè)科技研究院