本發(fā)明涉及集成電路領域，特別是涉及一種低功耗電源供電電路。

背景技術：

在現(xiàn)有的低功耗領域中，低功耗系統(tǒng)工作時，往往存在靜默狀態(tài)；在靜默狀態(tài)時，低功耗系統(tǒng)中的大部分功能模塊停止工作，而只有一小部分功能模塊保持工作，此時，要求低功耗系統(tǒng)耗電極低，因此對現(xiàn)有的電源管理系統(tǒng)提出了很高的要求，要求其消耗很小的電流。

在現(xiàn)有的電源管理系統(tǒng)中，往往采用多個不同的電源供電電路來為系統(tǒng)進行供電。在正常工作狀態(tài)下，多個電源供電電路同時為系統(tǒng)進行供電；而在靜默狀態(tài)下，僅僅通過一個低功耗電源供電電路來為系統(tǒng)進行供電。因此，不管系統(tǒng)在正常工作還是靜默狀態(tài)下，系統(tǒng)都有供電，各種狀態(tài)和數(shù)據(jù)都能夠保持。

現(xiàn)有的用于為系統(tǒng)正常工作狀態(tài)進行供電的電源供電電路驅動能力大，消耗大；而用于為系統(tǒng)靜默狀態(tài)進行供電的低功耗電源供電電路驅動能力小，消耗也很小，因此低功耗電源供電電路的結構是一種很大的挑戰(zhàn)。另外，現(xiàn)有的電源供電電路的功耗至少為微安級別，因此有必要提供一種更低功耗的電源供電電路。

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，提供一種低功耗電源供電電路。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的：一種低功耗電源供電電路，包括提供偏置電壓的偏置子電路、與所述偏置子電路相連的用于鏡像電流的電流源子電路、與所述電流源子電路相連的放大子電路、與所述放大子電路相連的電流鏡子電路、與所述放大子電路和所述電流鏡子電路相連的反饋子電路及補償電容，所述電流源子電路提供所述低功耗電源供電電路的工作電流，所述放大子電路比較所述反饋子電路的輸出電壓與基準電壓端的基準電壓，并將比較結果進行放大，來響應負載電流的變化。

所述偏置子電路包括電流源、與所述電流源相連的第一場效應管、與所述第一場效應管相連的第二場效應管及與所述第二場效應管相連的第三場效應管；所述電流源子電路包括第四場效應管、與所述第四場效應管相連的第五場效應管、與所述第四場效應管相連的第六場效應管、與所述第六場效應管相連的第七場效應管、與所述偏置子電路相連的第八場效應管及與所述第七場效應管相連的第九場效應管；所述放大子電路包括第十場效應管、與所述第十場效應管相連的第十一場效應管及與所述第十場效應管和所述第十一場效應管相連的第十二場效應管；所述電流鏡子電路包括第一電阻、與所述第一電阻相連的第十三場效應管及與所述第十三場效應管相連的第十四場效應管；所述反饋子電路包括第二電阻及與所述第二電阻相連的第三電阻。

所述偏置子電路的電流源的一端與電源端相連，另一端與所述第一場效應管的漏極和柵極、所述第二場效應管的柵極、所述第八場效應管的柵極及所述第九場效應管的柵極相連，所述第二場效應管的漏極與所述第三場效應管的柵極和漏極相連。

所述電流源子電路的第四場效應管的柵極與所述第五場效應管的柵極、所述第六場效應管的漏極及所述第八場效應管的漏極相連，所述第四場效應管的漏極與所述第六場效應管的源極相連，所述第五場效應管的漏極與所述第七場效應管的源極及所述第十場效應管的漏極相連，所述第六場效應管的柵極與所述第七場效應管的柵極相連，所述第七場效應管的漏極與所述第九場效應管的漏極及所述第十二場效應管的柵極相連。

所述放大子電路的第十場效應管的柵極與所述第二電阻的一端及所述第三電阻的一端相連，所述第十場效應管的源極與所述第十一場效應管的源極及所述第十二場效應管的漏極相連，所述第十一場效應管的柵極與所述基準電壓端相連，所述第十一場效應管的漏極與所述第十三場效應管的柵極和漏極、所述第十四場效應管的柵極及所述補償電容的一端相連。

所述電流鏡子電路的第十三場效應管的源極與所述第一電阻的一端相連，所述第十四場效應管的漏極與所述補償電容的另一端及所述第二電阻的另一端共同連接輸出端。

所述第三場效應管的源極、所述第四場效應管的源極、所述第五場效應管的源極、所述第一電阻的另一端及所述第十四場效應管的源極共同連接所述電源端；所述第一場效應管的源極、所述第二場效應管的源極、所述第八場場效應管的源極、所述第九場效應管的源極、所述第十二場效應管的源極及所述第三電阻的另一端共同接地。

所述第一場效應管、所述第二場效應管、所述第八場效應管、所述第九場效應管、所述第十場效應管、所述第十一場效應管、所述第十二場效應管為n型場效應管；所述第三場效應管、所述第四場效應管、所述第五場效應管、所述第六場效應管、所述第七場效應管、所述第十三場效應管、所述第十四場效應管為p型場效應管。

本發(fā)明的有益效果是：電路結構穩(wěn)定、能夠快速響應負載電流的變化且實現(xiàn)了靜態(tài)功耗的納安級別。

附圖說明

圖1為本發(fā)明低功耗電源供電電路的電路圖。

具體實施方式

下面結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。

如圖1所示，圖1為本發(fā)明低功耗電源供電電路的電路圖，其包括用于提供偏置電壓的偏置子電路、與偏置子電路相連的電流源子電路、與電流源子電路相連的放大子電路、與放大子電路相連的電流鏡子電路、與放大子電路和電流鏡子電路相連的反饋子電路及補償電容cc。電流源子電路用于提供低功耗電源供電電路的工作電流；放大子電路用于比較反饋子電路的輸出電壓與基準電壓端vip的基準電壓，并將比較結果進行放大，來響應負載電流的變化；電流鏡子電路用于鏡像電流。

其中，偏置子電路包括電流源、與電流源相連的第一場效應管m1、與第一場效應管m1相連的第二場效應管m2及與第二場效應管m2相連的第三場效應管m3；電流源子電路包括第四場效應管m4、與第四場效應管m4相連的第五場效應管m5、與第四場效應管m4相連的第六場效應管m6、與第六場效應管m6相連的第七場效應管m7、與偏置子電路相連的第八場效應管m8及與第七場效應管m7相連的第九場效應管m9；放大子電路包括第十場效應管m10、與第十場效應管m10相連的第十一場效應管m11及與第十場效應管m10和第十一場效應管m11相連的第十二場效應管m12；電流鏡子電路包括第一電阻r1、與第一電阻r1相連的第十三場效應管m13及與第十三場效應管m13相連的第十四場效應管m14；反饋子電路包括第二電阻r2及與第二電阻r2相連的第三電阻r3。

其中，偏置子電路的電流源的一端與電源端相連，另一端與第一場效應管m1的漏極和柵極、第二場效應管m2的柵極、第八場效應管m8的柵極及第九場效應管m9的柵極相連，第二場效應管m2的漏極與第三場效應管m3的柵極和漏極相連；電流源子電路的第四場效應管m4的柵極與第五場效應管m5的柵極、第六場效應管m6的漏極及第八場效應管m8的漏極相連，第四場效應管m4的漏極與第六場效應管m6的源極相連，第五場效應管m5的漏極與第七場效應管m7的源極及第十場效應管m10的漏極相連，第六場效應管m6的柵極與第七場效應管m7的柵極相連，第七場效應管m7的漏極與第九場效應管m9的漏極及第十二場效應管m12的柵極相連；放大子電路的第十場效應管m10的柵極與第二電阻r2的一端及第三電阻r3的一端相連，第十場效應管m10的源極與第十一場效應管m11的源極及第十二場效應管m12的漏極相連，第十一場效應管m11的柵極與基準電壓端vip相連，第十一場效應管m11的漏極與第十三場效應管m13的柵極和漏極、第十四場效應管m14的柵極及補償電容cc的一端相連；電流鏡子電路的第十三場效應管m13的源極與第一電阻r1的一端相連，第十四場效應管m14的漏極與補償電容cc的另一端及第二電阻r2的另一端共同連接輸出端vout；第三場效應管m3的源極、第四場效應管m4的源極、第五場效應管m5的源極、第一電阻r1的另一端及第十四場效應管m14的源極共同連接電源端；第一場效應管m1的源極、第二場效應管m2的源極、第八場場效應管m8的源極、第九場效應管m9的源極、第十二場效應管m12的源極及第三電阻r3的另一端共同接地。

在本實施例中，第一場效應管m1、第二場效應管m2、第八場效應管m8、第九場效應管m9、第十場效應管m10、第十一場效應管m11、第十二場效應管m12為n型場效應管；第三場效應管m3、第四場效應管m4、第五場效應管m5、第六場效應管m6、第七場效應管m7、第十三場效應管m13、第十四場效應管m14為p型場效應管；在其他實施例中，上述場效應管可以為其他結構可以實現(xiàn)相同功能的元器件，并不限于此。

本發(fā)明低功耗電源供電電路的工作原理如下所述：

偏置子電路為低功耗電源供電電路提供偏置電壓，電流源子電路為低功耗電源供電電路提供正常工作的工作電流；流過放大電路的第十場效應管m10的電流為流過第五場效應管m5與第九場效應管m9的電流差，因此流過第十場效應管m10的電流為恒定電流，而流過第十一場效應管m11的電流則跟隨負載電流的變化而變化；當負載電流增大時，流過第十一場效應管m11的電流會相應的增加；第十場效應管m10、第十二場效應管m12與第七場效應管m7組成的自適應環(huán)路調(diào)節(jié)尾電流的變化，當負載電流增大時，輸出端vout的電壓會降低，引起第十場效應管m10的漏極電壓的升高，通過第九場效應管m9的反向放大使得第十二場效應管m12的柵極電壓升高，從而增加流過第十二場效應管m12的電流，來達到快速響應負載電流的變化。本發(fā)明低功耗電源供電電路包括兩個低頻極點：節(jié)點a點與輸出端vout，主極點位于節(jié)點a處；通過補償電容cc輸出耦合到電流源的漏極來補償環(huán)路的相位裕度，從而使得整個環(huán)路能夠更加穩(wěn)定。

本發(fā)明低功耗電源供電電路通過放大子電路比較反饋子電路的輸出電壓與基準電壓，并將比較結果進行放大，來實現(xiàn)快速響應負載電流的變化，其工作時的功耗可以降低至600納安。

綜上所述，本發(fā)明低功耗電源供電電路電路結構穩(wěn)定、能夠快速響應負載電流的變化且實現(xiàn)了靜態(tài)功耗的納安級別。