一種保護電路的基準信號產生電路的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明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。
【背景技術】
[0002] 在模擬，數模混合，數字電路中都經常會用到基準源電路?；鶞试措娐返姆€(wěn)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(fā)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(tǒng)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(tǒng)的模擬電路中，M0S管工作在強反型區(qū)也 意味著需要更多的功耗，在低功耗設計中可W將工作區(qū)域進行拓展，W求得功耗和面積之 間的平衡。

【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明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。
[0004] 本發(fā)明的目的通過下述技術方案實現： 本發(fā)明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V SS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Η關斷控制電路。
[000引所述的啟動電路包括Η個M0S管，即ΜΡ1、ΜΡ2、ΜΝ1，其中ΜΡ1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的柵極連接到麗1的柵極，麗1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。
[0006] 所述PTAT產生電路包括6個M0S管和1個電阻，即；MP3、MP4、MP5、MP6、MN2、MN3、 W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，麗2管柵極和漏極相連后與MP5的漏極連接，麗3的漏極同時與MP6的漏極、柵極相連， 麗2、麗3的柵極相連，麗3的源極和電阻R1連接后，與麗2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。
[0007] 所述CTAT產生電路包括6個M0S管和1個電阻，即MP7、MP8、MP9、MP10、MN4、MN5、 W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，MPIO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的漏極分別與麗5的管柵極、MN4的漏極連接，MP10 的漏極連接到麗5的漏極，麗5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。
[0008] 所述第一基準產生電路包括4個M0S管和一個電阻，即；MP11、MP12、MP13、MP14、 W及電阻R3,其中MP1UMP13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MP1UMP12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同時通過電阻R3與Vss接地。
[0009] 所述第二基準產生電路包括8個M0S管和一個電阻，即；MP15、MP16、MP17、MP18、 MN6、麗7、MN8、MN9、W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 麗7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Η關斷控制電路連接，MN8的源極與MN9的源極同時與Vss接地，麗7的漏極作為第二基 準產生電路的輸出同時通過電阻R4與Vdd電源連接。
[0010] 所述的第一關斷控制電路包括一個M0S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。
[0011] 所述的第二關斷控制電路包括一個M0S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。
[0012] 所述的第Η關斷控制電路包括一個M0S管，即；麗10,麗10的源極與Vss接地，麗10 的柵極與PDN信號連接，MN10的漏極作為第Η關斷控制電路的輸出端口與第二基準產生電 路連接。
[0013] 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Η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Η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(jié)裡電池保護芯片需要的兩個基準和V ?^2,且 細足 VrEF1+VrEF2=VdD。
[0014] 工作原理如下： MPUMP2、麗1組成啟動電路，在電源上電的瞬間，MPl給麗1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。
[0015] 與帶隙基準類似，工作在亞闊值區(qū)的C0MS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 置在亞闊值區(qū)M0S管的和。工作在亞闊值區(qū)的M0S管Ids-Vcs特性由W下公式描 述：
(1) 在上式中，W和L分別為M0S管的寬長；
，:掉瀟適I薰，μ為遷移率，C。、為單位面積的柵氧化層電容，Vt為熱電壓 起鍊窠植面《擱挪氧游1電遵，:禱滿緒強1，VkT/q，k為波爾茲曼常數，T為溫度，q為電子 電荷，U,為與工藝有關的參數，V ?為開啟電壓，V 為M0S管柵源電壓，II;為與工苦有關的#數 η為亞闊值因子。
[001引 由版)5管1?3、]\^4、]\^5、]\^6