本發(fā)明涉及電子電路領域，特別是涉及一種具有無過沖特性的啟動電路及帶隙基準電路。

背景技術：

在集成電路設計中，自偏置電壓源、自偏置電流源和電壓基準源一般都需要增設啟動電路，使其能夠正常啟動。帶隙基準(bandgap) 電路模塊為其他電路模塊提供具有零溫度系數(shù)的基準電壓。在設計帶隙基準（bandgap）電路時，為了避免其處于不希望的零電流狀態(tài)，需要增加啟動電路模塊。

目前的啟動電路一般都是通過提供啟動電壓的方式，迫使受控電路偏離零電流狀態(tài)，但這個啟動方式不穩(wěn)定，受控電路可能又會回到零電流狀態(tài)而不能正常啟動。而且，通常在啟動階段會使受控電路出現(xiàn)過沖的現(xiàn)象，使受控電路瞬間偏離零電流狀態(tài)，致使受控電路在啟動初期的工作極不穩(wěn)定。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種具有無過沖特性的啟動電路及帶隙基準電路，通過兩路啟動電流使受控電路偏離零電流啟動狀態(tài)，且兩路啟動電流逐漸增大，不會發(fā)生瞬變，使得受控電路不會發(fā)生過沖，在啟動階段穩(wěn)定性更高。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的：一種具有無過沖特性的啟動電路，它包括MOS管M1、MOS管M2、MOS管M3、MOS管M4、電阻Rn和電阻Rp。

MOS管M1、MOS管M2、MOS管M3和MOS管M4的源極與電源電壓VDD連接。

MOS管M1的柵極與MOS管M2的柵極連接，組成第一電流鏡像單元。

MOS管M1的柵極與MOS管M3的柵極連接，組成第二電流鏡像單元。

MOS管M1的漏極分別與MOS管M1的柵極和MOS管M4的漏極連接，MOS管M4的柵極與反饋端口o1連接。

MOS管M2的漏極通過電阻Rn與地對接，MOS管M2的漏極還與第一啟動電流輸出端口o2連接。

MOS管M3的漏極通過電阻Rp與地對接，MOS管M3的漏極還與第二啟動電流輸出端口o3連接。

它還包括電阻R1、MOS管M8和MOS管M9。

MOS管M8的柵極與MOS管M9的柵極連接，組成第三電流鏡像單元，MOS管M8的源極與地對接，MOS管M8的漏極通過電阻R1與電源電壓VDD連接。

MOS管M9的源極與地對接，MOS管M9的漏極與MOS管M1的漏極連接。

一種具有無過沖特性的帶隙基準電路，它包括如上所述的啟動電路、帶隙基準核心電路和基準電壓輸出電路。

所述的帶隙基準核心電路包括運算放大器OP1、MOS管M5、MOS管M6、三極管Q1、三極管Q2、電阻Rd、電阻Rn和電阻Rp。

運算放大器OP1的反相輸入端分別與MOS管M5的漏極、啟動電路的第一啟動電流輸出端o2和三級管Q1的發(fā)射極連接，運算放大器OP1的反相輸入端還通過電阻Rn與地對接；

運算放大器OP1的同相輸入端分別與MOS管M6的漏極和啟動電路的第二啟動電流輸出端o3連接，運算放大器OP1的同相輸入端還通過電阻Rd與三極管Q2的發(fā)射極連接，運算放大器OP1的同相輸入端還通過電阻Rp與地對接。

MOS管M5的柵極與MOS管M6的柵極連接，其交點為Y點，構(gòu)成第四電流鏡像單元，MOS管M5的源極和MOS管M6的源極均與電源電壓VDD連接，運算放大器OP1的輸出端與Y點和反饋端口o1連接；三極管Q1的集電極、三極管Q1的基極、三極管Q2的集電極和三極管Q2的基極均與地對接。

所述的基準電壓產(chǎn)生電路包括MOS管M7和電阻Rref。

MOS管M7的源極與電源電壓VDD連接，MOS管M7的漏極與基準電壓輸出端連接，MOS管M7的漏極還通過電阻Rref與地對接，MOS管M7的柵極與Y點連接。

所述的MOS管M4的寬長比與MOS管M5的寬長比相同。

所述的三極管Q2的發(fā)射極面積是三極管Q1的發(fā)射極面積的N倍。

所述的電阻Rn和電阻Rp的阻值相同。

本發(fā)明的有益效果是：

1）本發(fā)明所提出的啟動電路可通過兩路啟動電流使受控電路偏離零電流啟動狀態(tài)，且兩路啟動電流逐漸增大，不會發(fā)生瞬變，使得受控電路不會發(fā)生過沖。通過反饋端口o1接收受控電路的反饋信號，并逐漸抬高X點的電壓，使得電流In和電流Ip逐漸減小至零值，啟動電路停止輸出啟動電流，受控電路進入正常工作模式。

2）本發(fā)明所提出的帶隙基準電路可通過兩路啟動電流使帶隙基準電路偏離零電流啟動狀態(tài)，且電流In和電流Ip逐漸增大，不會發(fā)生瞬變，使得帶隙基準電流不會發(fā)生過沖。通過反饋端口o1接收帶隙基準電路的反饋信號，并逐漸抬高X點的電壓，使得電流In和電流Ip逐漸減小至零值，啟動電路停止輸出啟動電流，帶隙基準電路進入正常工作模式。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中無過沖啟動電路的電路原理圖；

圖2為本發(fā)明中無過沖帶隙啟動電路的電路原理圖；

圖3為本發(fā)明中無過沖帶隙啟動電路的仿真效果圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖進一步詳細描述本發(fā)明的技術方案，但本發(fā)明的保護范圍不局限于以下所述。

（一）無過沖啟動電路

如圖1所示，一種具有無過沖特性的啟動電路，它包括MOS管M1、MOS管M2、MOS管M3、MOS管M4、電阻Rn和電阻Rp。

MOS管M1、MOS管M2、MOS管M3和MOS管M4的源極與電源電壓VDD連接。

MOS管M1的柵極與MOS管M2的柵極連接，組成第一電流鏡像單元。

MOS管M1的柵極與MOS管M3的柵極連接，組成第二電流鏡像單元。

MOS管M1的漏極分別與MOS管M1的柵極和MOS管M4的漏極連接，MOS管M4的柵極與反饋端口o1連接。

MOS管M2的漏極通過電阻Rn與地對接，MOS管M2的漏極還與第一啟動電流輸出端口o2連接。

MOS管M3的漏極通過電阻Rp與地對接，MOS管M3的漏極還與第二啟動電流輸出端口o3連接。

它還包括電阻R1、MOS管M8和MOS管M9。

MOS管M8的柵極與MOS管M9的柵極連接，組成第三電流鏡像單元，MOS管M8的源極與地對接，MOS管M8的漏極通過電阻R1與電源電壓VDD連接。

MOS管M9的源極與地對接，MOS管M9的漏極與MOS管M1的漏極連接。

當啟動電路上電后，第一電流鏡像單元開始工作，MOS管M2通過第一啟動電流輸出端口o2輸出電流In至受控電路，第二電流鏡像單元開始工作，MOS管M3通過第二啟動電流輸出端口o3輸出電流Ip至受控電路，其中，由于MOS管M2和MOS管M3的寬長比值不一樣，MOS管M2的寬長比值大于MOS管M3的寬長比值，所以電流In的值大于電流Ip的值。

本發(fā)明可通過兩路啟動電流使受控電路偏離零電流啟動狀態(tài)，且電流In和電流Ip逐漸增大，不會發(fā)生瞬變，使得受控電路不會發(fā)生過沖。MOS管M4通過反饋端口o1與受控電路連接，流過MOS管M4的電流逐漸增大，并逐漸抬高X點的電壓，而MOS管M9的電流不變，隨著帶隙電路趨于正常工作，MOS管M1的電流減小，MOS管M2和MOS管M3的鏡像電流也減小，電流In和電流Ip逐漸減小至零值，啟動電路停止輸出啟動電流，受控電路進入正常工作模式。

（二）無過沖帶隙基準電路

如圖2所示，一種具有無過沖特性的帶隙基準電路，它包括如上所述的啟動電路、帶隙基準核心電路和基準電壓輸出電路。

所述的帶隙基準核心電路包括運算放大器OP1、MOS管M5、MOS管M6、三極管Q1、三極管Q2、電阻Rd、電阻Rn和電阻Rp。

運算放大器OP1的反相輸入端分別與MOS管M5的漏極、啟動電路的第一啟動電流輸出端o2和三級管Q1的發(fā)射極連接，運算放大器OP1的反相輸入端還通過電阻Rn與地對接；

運算放大器OP1的同相輸入端分別與MOS管M6的漏極和啟動電路的第二啟動電流輸出端o3連接，運算放大器OP1的同相輸入端還通過電阻Rd與三極管Q2的發(fā)射極連接，運算放大器OP1的同相輸入端還通過電阻Rp與地對接。

MOS管M5的柵極與MOS管M6的柵極連接，其交點為Y點，構(gòu)成第四電流鏡像單元，MOS管M5的源極和MOS管M6的源極均與電源電壓VDD連接，運算放大器OP1的輸出端與Y點和反饋端口o1連接；三極管Q1的集電極、三極管Q1的基極、三極管Q2的集電極和三極管Q2的基極均與地對接。

所述的基準電壓產(chǎn)生電路包括MOS管M7和電阻Rref。

MOS管M7的源極與電源電壓VDD連接，MOS管M7的漏極與基準電壓輸出端連接，MOS管M7的漏極還通過電阻Rref與地對接，MOS管M7的柵極與Y點連接。

所述的MOS管M4的寬長比與MOS管M5的寬長比相同，即(W/L)_M4=(W/L)_M5，W/L為MOS管的導電溝道的寬長比。

所述的三極管Q2的發(fā)射極面積是三極管Q1的發(fā)射極面積的N倍，即Emitter_areaQ2=N×Emitter_areaQ1。

所述的電阻Rn和電阻Rp的阻值相同。

如圖3所示，圖3為無過沖帶隙啟動電路的仿真效果圖，其中，第一個曲線表為在啟動階段運算放大器OP1的同相輸入端電壓Vfp和其反相輸入端電壓Vfn的狀態(tài)曲線圖；第二個曲線表為在啟動階段Y點和X點的狀態(tài)曲線圖；第三個曲線表為在啟動階段帶隙基準電路輸出電壓Vref的狀態(tài)曲線圖；第四個曲線表為在啟動階段啟動電路第一啟動電流輸出端口o2輸出電流In和第二啟動電流輸出端口o3輸出電流Ip的狀態(tài)曲線圖。如三個曲線表所示，帶隙基準電路輸出電壓Vref沒有過沖。

當啟動電路上電后，第一電流鏡像單元開始工作，MOS管M2通過第一啟動電流輸出端口o2輸出電流In至運算放大器OP1的反相輸入端，第二電流鏡像單元開始工作，MOS管M3通過第二啟動電流輸出端口o3輸出電流Ip至運算放大器OP1的同相輸入端，其中，電流In的值大于電流Ip的值，本發(fā)明可通過兩路啟動電流使帶隙基準電路偏離零電流啟動狀態(tài)，且電流In和電流Ip逐漸增大，不會發(fā)生瞬變，使得帶隙基準電流不會發(fā)生過沖。MOS管M4通過反饋端口o1與帶隙基準電路連接，并逐漸抬高X點的電壓，使得電流In和電流Ip逐漸減小至零值，啟動電路停止輸出啟動電流，帶隙基準電路進入正常工作模式。