一种电压基准源及集成电路的制作方法

1.本发明涉及集成电路技术领域，特别是涉及一种电压基准源以及一种集成电路。

背景技术：

2.传统带隙电压基准源能够提供具有极低温度系数的参考电压从而广泛应用于各类集成电路产品中，然而由于带隙基准源的结构特点，其通常具有功耗较高，面积较大的劣势。在基于能量采集的无电池供电系统或电池供电需要满足超长待机时间的应用场合下，基准源需要具备纳瓦甚至皮瓦功耗的性能，且此类产品由于其大量部署的特点对芯片面积成本较为敏感，而带隙基准源通常功耗在微瓦级别且面积较大，因此不适用于此类应用。
3.纳瓦功耗电压基准源通常基于mos晶体管阈值电压外延至绝对零度的值vth0来实现，此类电路中的mos晶体管多数工作在亚阈值条件下从而达到极低功耗的目的，电路实现通常不需要无源电阻，从而达到减小芯片面积降低成本的目的。这类电路常见的实现方式有双管结构、三管结构、基于mos晶体管零温漂工作点特性的电路结构、基于ut2的特性参考电流的电压源结构等。其中双管结构和三管结构尽管功耗极低且结构简单，但对工艺的敏感性较高且温度系数不易控制。对基于mos晶体管零温漂工作点特性的电路结构目前研究的还不充分。
4.目前研究的最充分的基于mos晶体管阈值电压的纳瓦功耗基准源，其主要由两部分构成，第一部分产生具有ut2的特性参考电流，第二部分用vgs和δvgs组合的方式产生基于阈值电压的低温度系数电压基准。典型的基于阈值电压的cmos纳瓦功耗电压基准源结构中，具有ut2的特性参考电流产生电路通常由四个核心晶体管加电流镜组成，vgs和δvgs组合的方式产生基于阈值电压的低温度系数电压基准至少由三个晶体管组成。因此，不计入电流镜等辅助电路的情况下，一个典型结构基于mos晶体管阈值电压的纳瓦功耗基准源至少由七个晶体管组成，且这样产生的电压基准通常不具备驱动阻性负载的能力，需要额外增加驱动缓冲电路。
5.所以，如何减少电压基准源中晶体管数量，提供一种结构简单的基准源是本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种电压基准源，仅需要设置少量晶体管即可产生低温度系数参考电压以及具有ut2特性的参考电流；本发明的另一目的在于提供一种集成电路，仅需要设置少量晶体管即可产生低温度系数参考电压以及具有ut2特性的参考电流。
7.为解决上述技术问题，本发明提供一种电压基准源，包括第一晶体管、δvgs生成模块、可调电流生成模块和输出模块；
8.所述可调电流生成模块包括至少第一输出端和第二输出端，所述第一输出端连接所述δvgs生成模块，所述第二输出端连接所述输出模块；所述δvgs生成模块连接所述第一晶体管，所述δvgs生成模块的输出端连接所述输出模块；
9.所述δvgs生成模块中晶体管与所述第一晶体管均工作于亚阈值区，所述δvgs生成模块用于输出δvgs电压，所述可调电流生成模块用于调节所述δvgs电压为所述第一晶体管的阈值电压外延到绝对零度的值，以输出参考电压。
10.可选的，所述输出模块包括输出晶体管，所述输出晶体管的栅极连接所述
△
vgs生成模块的输出端，所述输出晶体管的漏极连接所述第二输出端，所述输出晶体管工作于饱和区。
11.可选的，所述第一晶体管的阈值电压与所述输出晶体管的阈值电压相等，所述
△
vgs生成模块的输出端直接连接所述输出晶体管的栅极。
12.可选的，还包括缓冲器，所述
△
vgs生成模块的输出端连接所述缓冲器，所述缓冲器连接所述输出晶体管的栅极，所述缓冲器用于补偿所述第一晶体管的阈值电压与所述输出晶体管的阈值电压之间不同所产生的误差。
13.可选的，所述缓冲器为线性缓冲器。
14.可选的，所述线性缓冲器包括运算放大器，和与所述运算放大器连接的反馈网络，所述δvgs生成模块的输出端连接所述运算放大器。
15.可选的，所述可调电流生成模块包括电流镜，所述电流镜包括与所述第一输出端连接的第一输出端晶体管，以及与所述第二输出端连接的第二输出端晶体管。
16.可选的，所述
△
vgs生成模块包括δvgs生成单元，所述δvgs生成单元包括第二晶体管与第三晶体管，所述第二晶体管的漏极与所述第三晶体管的源极连接，所述第三晶体管的漏极与所述第一输出端连接，所述第二晶体管的栅极与所述第三晶体管的栅极均与所述第一输出端连接。
17.可选的，所述
△
vgs生成模块包括多个δvgs生成单元，多个所述
△
vgs生成单元相互串联；所述电流镜包括与所述
△
vgs生成单元一一对应的第一输出端晶体管，所述第一输出端晶体管与对应的所述
△
vgs生成单元连接。
18.本发明还提供了一种集成电路，包括如上述任一项所述的电压基准源。
19.本发明所提供的一种电压基准源，包括第一晶体管、δvgs生成模块、可调电流生成模块和输出模块；可调电流生成模块包括至少第一输出端和第二输出端，第一输出端连接δvgs生成模块，第二输出端连接输出模块；δvgs生成模块连接第一晶体管，δvgs生成模块的输出端连接输出模块；δvgs生成模块中晶体管与第一晶体管均工作于亚阈值区，
△
vgs生成模块用于输出
△
vgs电压，可调电流生成模块用于调节
△
vgs电压为第一晶体管的阈值电压外延到绝对零度的值，以输出参考电压。
20.通过可调电流生成模块可以调节δvgs电压的具体数值，当
△
vgs电压的值等于第一晶体管的阈值电压外延到绝对零度的值时，使得输出的参考电压为在给定的工艺条件和器件尺寸下为不随温度变化的常数，同时使得流向输出模块的电流为具有ut2特性的参考电流。通过将vgs和δvgs组合的电路结构嵌入到具有ut2的特性参考电流电路结构中，通过调节电流的比例系数，得到具有低温度系数的参考电压。除辅助电路外，最少只需要四个晶体管就能实现两者的全部功能，极大减少晶体管使用数量。
21.本发明还提供了一种集成电路，同样具有上述有益效果，在此不再进行赘述。
附图说明
22.为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本发明实施例所提供的一种电压基准源的结构示意图；
24.图2为本发明实施例所提供的一种具体的电压基准源的结构示意图；
25.图3为本发明实施例所提供的另一种具体的电压基准源的结构示意图；
26.图4为电压基准源输出电压v
ref
随温度变化的曲线。
27.图中：
△
vgs生成模块1、
△
vgs生成单元11、可调电流生成模块2、输出模块3、缓冲器4、第一晶体管m1、第二晶体管m2/m21/m22
…
m2n、第三晶体管m3/m31/m32
…
m3n、输出晶体管m4、第一输出端晶体管m5/m51/m52
…
m5n、第二输出端晶体管m6、运算放大器a1、反馈网络β1。
具体实施方式
28.本发明的核心是提供一种电压基准源。在现有技术中，具有ut2的特性参考电流产生电路通常由四个核心晶体管加电流镜组成，vgs和δvgs组合的方式产生基于阈值电压的低温度系数电压基准至少由三个晶体管组成。因此，不计入电流镜等辅助电路的情况下，一个典型结构基于mos晶体管阈值电压的纳瓦功耗基准源至少由七个晶体管组成。
29.而本发明所提供的一种电压基准源，包括第一晶体管、δvgs生成模块、可调电流生成模块和输出模块；可调电流生成模块包括至少第一输出端和第二输出端，第一输出端连接δvgs生成模块，第二输出端连接输出模块；δvgs生成模块连接第一晶体管，δvgs生成模块的输出端连接输出模块；δvgs生成模块中晶体管与第一晶体管均工作于亚阈值区，δvgs生成模块用于输出δvgs电压，可调电流生成模块用于调节δvgs电压为第一晶体管的阈值电压外延到绝对零度的值，以输出参考电压。
30.通过可调电流生成模块可以调节δvgs电压的具体数值，当δvgs电压的值等于第一晶体管的阈值电压外延到绝对零度的值时，使得输出的参考电压为在给定的工艺条件和器件尺寸下为不随温度变化的常数，同时使得流向输出模块的电流为具有ut2特性的参考电流。通过将vgs和δvgs组合的电路结构嵌入到具有ut2的特性参考电流电路结构中，通过调节电流的比例系数，得到具有低温度系数的参考电压。除辅助电路外，最少只需要四个晶体管就能实现两者的全部功能，极大减少晶体管使用数量。
31.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.请参考图1，图1为本发明实施例所提供的一种电压基准源的结构示意图。
33.参见图1，在本发明实施例中，电压基准源包括第一晶体管m1、δvgs生成模块1、可调电流生成模块2和输出模块3；所述可调电流生成模块2包括至少第一输出端和第二输出端，所述第一输出端连接所述δvgs生成模块1，所述第二输出端连接所述输出模块3；所述
δvgs生成模块1连接所述第一晶体管m1，所述δvgs生成模块1的输出端连接所述输出模块3；所述δvgs生成模块1中晶体管与所述第一晶体管m1均工作于亚阈值区，所述δvgs生成模块1用于输出δvgs电压，所述可调电流生成模块2用于调节所述δvgs电压为所述第一晶体管m1的阈值电压外延到绝对零度的值，以输出参考电压。
34.上述第一晶体管m1用于产生栅源电压vgs，该第一晶体管m1的一端通常接地，另一端需要连接δvgs生成模块1，而δvgs生成模块1用于产生δvgs电压。所谓δvgs电压即两个晶体管对应栅源电压vgs做差后得到的电压，即δvgs电压。因此，在δvgs生成模块1至少包括两个晶体管，以产生两个栅源电压vgs并做差，得到δvgs电压。上述第一晶体管m1结合δvgs生成模块1用于产生输出δvgs电压，之后经过可调电流生成模块2对δvgs电压调节，可以得到具有低温度系数的参考电压。
35.上述可调电流生成模块2包括至少第一输出端和第二输出端，其中第一输出端会与δvgs生成模块1连接，第二输出端会与输出模块3连接，而δvgs生成模块1的输出端也会连接输出模块3。上述可调电流生成模块2具体可以为电流镜或其他结构均可，该可调电流生成模块2用于产生比例可调的电流，其具体可以调节第一输出端和第二输出端之间流过电流的比例，从而实现对δvgs生成模块1输出电压的调节。
36.上述输出模块3通常具有三端，一端与上述可调电流生成模块2的第二输出端连接，一端与上述δvgs生成模块1的输出端连接，最后一端会接地。
37.在实际工作过程中，上述第一晶体管m1以及δvgs生成模块1中晶体管会工作在亚阈值区，及此时上述晶体管处于亚阈状态。有关亚阈值区的具体内容可以参考现有技术，在此不再进行赘述。
38.具体的，在本发明实施例中所述输出模块3包括输出晶体管m4，所述输出晶体管m4的栅极连接所述δvgs生成模块1的输出端，所述输出晶体管m4的漏极连接所述第二输出端，所述输出晶体管m4工作于饱和区。
39.上述输出模块3贴具体可以为一晶体管，即上述输出晶体管m4，该输出晶体管m4的栅极需要连接
△
vgs生成模块1的输出端，输出晶体管m4的漏极需要连接可调电流生成模块2的第二输出端，而该输出晶体管m4的源极通常需要接地。在工作时，该输出晶体管m4工作于饱和区，此时输出晶体管m4的发射结正偏，集电结也正偏，集电极电流不受基极电流控制。当
△
vgs电压等于第一晶体管m1的阈值电压外延到绝对零度的值时，本发明实施例所提供的电压基准源所输出的参考电压则等于输出晶体管m4的阈值电压外延到绝对零度的值，此时该参考电压具有极低的温度系数。
40.具体的，所述可调电流生成模块2包括电流镜，所述电流镜包括与所述第一输出端连接的第一输出端晶体管m5，以及与所述第二输出端连接的第二输出端晶体管m6。
41.即在本发明实施例中具体会使用电流镜作为可调电流生成模块2，通过电流镜实现上述第一输出端与第二输出端之间输出电流比例的控制，进而可以实现对
△
vgs生成模块1所输出的
△
vgs电压的大小进行控制。上述电流镜包括第一输出端晶体管m5以及第二输出端晶体管m6，第一输出端晶体管m5连接第一输出端，与
△
vgs生成模块1连接；第二输出端晶体管m6连接第二输出端，与输出模块3连接。具体的，上述第一输出端晶体管m5的栅极与第二输出端晶体管m6的栅极连接，第一输出端晶体管m5的漏极需要与
△
vgs生成模块1连接，第二输出端晶体管m6的漏极需要与输出模块3连接。
42.具体的，所述δvgs生成模块1包括
△
vgs生成单元11，所述δvgs生成单元11包括第二晶体管m2与第三晶体管m3，所述第二晶体管m2的漏极与所述第三晶体管m3的源极连接，所述第三晶体管m3的漏极与所述第一输出端连接，所述第二晶体管m2的栅极与所述第三晶体管m3的栅极均与所述第一输出端连接。
43.上述第二晶体管m2的漏极需要与第三晶体管m3的源极连接，而第二晶体管m2的栅极，第三晶体管m3的栅极以及第三晶体管m3的漏极需要与可调电流生成模块2的第一输出端连接。上述第一晶体管m1会以二极管接法与第二晶体管m2连接，即第一晶体管m1的漏极以及栅极会与第二晶体管m2的源极连接。此时，第二晶体管m2漏极与第三晶体管m3源极的连接处可以输出上述δvgs电压。
44.需要说明的是，由于上述电压基准源的电路结构中存在简并工作点，在具体实施的时候，本发明实施例所提出的电路还需添加启动电路，而启动电路的具体内容可以参考现有技术，在此不再进行赘述。
45.在本发明实施例中，通过可调电流生成模块2需要将δvgs生成模块1输出的
△
vgs电压调整至与第一晶体管m1的阈值电压外延到绝对零度的值相等，而最终输出的参考电压等于输出晶体管m4的阈值电压外延到绝对零度的值。因此在本发明实施例中可以在δvgs生成模块1的输出端与输出模块3之间另行设置缓冲结构，其具体内容将在下述发明实施例中做详细介绍。而在本发明实施例中具体可以设置第一晶体管m1的阈值电压与输出晶体管m4的阈值电压相等，此时则可以省略上述缓冲结构，使得
△
vgs生成模块1的输出端直接连接输出晶体管m4的栅极。
46.在本发明实施例中，输出的参考电压会作用于输出晶体管m4，产生下拉电流。而该下拉电流可以通过上述第二输出端晶体管m6镜像到第一输出端晶体管m5进行供电，以减少可调电流生成模块2对外部电源的依靠，降低本发明实施例所提供的一种电压基准源受外部电流的干扰。
47.本发明实施例所提供的一种电压基准源，通过可调电流生成模块2可以调节δvgs电压的具体数值，当δvgs电压的值等于第一晶体管m1的阈值电压外延到绝对零度的值时，使得输出的参考电压为在给定的工艺条件和器件尺寸下为不随温度变化的常数，同时使得流向输出模块3的电流为具有ut2特性的参考电流。通过将vgs和δvgs组合的电路结构嵌入到具有ut2的特性参考电流电路结构中，通过调节电流的比例系数，得到具有低温度系数的参考电压。除辅助电路外，最少只需要四个晶体管就能实现两者的全部功能，极大减少晶体管使用数量。
48.有关本发明所提供的一种电压基准源的具体结构将在下述发明实施例中做详细介绍。
49.请参考图2，图2为本发明实施例所提供的一种具体的电压基准源的结构示意图。
50.区别于上述发明实施例，本发明实施例是在上述发明实施例的基础上，进一步的对电压基准源的结构进行限定，其余内容已在上述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。
51.参见图2，在本发明实施例中，所述
△
vgs生成模块1包括多个δvgs生成单元11，多个所述δvgs生成单元11相互串联；所述电流镜包括与所述δvgs生成单元11一一对应的第一输出端晶体管m5，所述第一输出端晶体管m5与对应的所述δvgs生成单元11连接。
52.即在本发明实施例中一共可以设置多个δvgs生成单元11，多个δvgs生成单元11需要相互串联连接。此时，上述δvgs生成单元11相互串联是指沿电流方向前一δvgs生成单元11的输出端连接下一δvgs生成单元11中原本需要与第一晶体管m1连接的端部，即沿电流方向前一δvgs生成单元11的输出端需要连接下一δvgs生成单元11中第二晶体管m2的源极，形成串联结构。此时在该串联结构中，位于首部的δvgs生成单元11需要与上述第一晶体管m1连接，而位于尾部的δvgs生成单元11需要与输出模块3连接。
53.相应的，在上述电流镜中会设置有多个第一输出端晶体管m5，形成多个第一输出端，而上述第一输出端晶体管m5与δvgs生成单元11需要一一对应。第一输出端晶体管m5需要与相对应的δvgs生成单元11连接，具体第一输出端晶体管m5的漏极需要与相对应δvgs生成单元11中第三晶体管m3的漏极连接在设置有多个第一输出端晶体管m5的电流镜中，每一第一输出端晶体管m5的栅极需要与第二输出端晶体管m6连接，从而形成k1至kn共n个电流比例参数。
54.在本发明实施例中，设置多个δvgs生成单元11可以方便调节温度系数，根据实际需要调节不同的电流大小，从而使得该电压基准源适配多种温度系数，可以在多种工况下进行工作。
55.有关本发明所提供的一种电压基准源的具体结构将在下述发明实施例中做详细介绍。
56.请参考图3以及图4，图3为本发明实施例所提供的另一种具体的电压基准源的结构示意图；图4为电压基准源输出电压v
ref
随温度变化的曲线。
57.区别于上述发明实施例，本发明实施例是在上述发明实施例的基础上，进一步的对电压基准源的结构进行限定，其余内容已在上述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。
58.参见图3，在本发明实施例中，电压基准源还包括缓冲器4，所述
△
vgs生成模块1的输出端连接所述缓冲器4，所述缓冲器4连接所述输出晶体管m4的栅极，所述缓冲器4用于补偿所述第一晶体管m1的阈值电压与所述输出晶体管m4的阈值电压之间不同所产生的误差。
59.当上述第一晶体管m1的阈值电压与输出晶体管m4的阈值电压不同时，需要在
△
vgs生成模块1于输出模块3之间设置缓冲器4，即δvgs生成模块1的输出端连接缓冲器4，而缓冲器4连接输出晶体管m4的栅极。该缓冲器4一方面可以补偿由于第一晶体管m1和输出晶体管m4之间因阈值电压不同而产生的误差，另一方面可以作为输出缓冲器4，提供参考电压v
ref
的驱动阻性负载的能力。
60.具体的，在本发明实施例中该缓冲器4具体为线性缓冲器4，该线性缓冲器4具体可以包括运算放大器a1，和与所述运算放大器a1连接的反馈网络β1，所述
△
vgs生成模块1的输出端连接所述运算放大器a1，而运算放大器a1的输出端用于连接输出模块3。
61.下面将以图3为例对电压基准源的实现原理进行介绍。
62.第一晶体管m1为二极管接法的mos晶体管，其栅源电压为vgs1，第一晶体管m1的漏极和第二晶体管m21的源极相连，第二晶体管m21与第三晶体管m31组成的δvgs电路结构，使得第二晶体管m21的漏源电压为第二晶体管m21与第三晶体管m31两个晶体管栅源电压vgs的差，设这个差值为δvgs1，将n个δvgs电路结构以如图3所示的串联的形式连接，在n个δvgs电路串联的输出端得到的电压为v0，运算放大器a1和反馈网络β1组成反馈系数为β
1的线性缓冲器4，其作用一方面是补偿由于第一晶体管m1和输出晶体管m4阈值电压不同而产生的误差，另一方面可以作为输出缓冲器4提供基准电压v
ref
的驱动阻性负载的能力。v0通过线性缓冲器a1/β1得到参考电压v
ref
：
[0063]v0
＝v
gs1
+av
gs1
+δv
gs2
+
…
+δv
gsn
[0064]vrefv0
/β1[0065]
此时参考电压v
ref
加到输出晶体管m4的栅极产生电流id4，本发明实施例中的设计输出晶体管m4工作在饱和区，则电流的表达式近似为：
[0066][0067]
第二输出端晶体管m6、第一输出端晶体管m51、m52到m5n组成电流镜，且第一输出端晶体管m51、m52到m5n的宽长比与第二输出端晶体管m6的宽长比之间的比值分别为k1、k2到kn。第一晶体管m1，第二晶体管m21到2n，第三晶体管m31到m3n均建议工作在亚阈值区，第一晶体管m1的漏极电流电压关系式为：
[0068][0069]id1
＝i
d4
(k1+k2+
…
+kn)
[0070]
以上公式中t是绝对温度，k是波尔茨曼恒量，q是电子电量，μn是电子迁移率，c
ox
是栅氧化层单位面积电容，n是亚阈值梯度因子。如果v
ref
是一个和温度无关的参考电压且其值恰好等于输出晶体管m4的阈值电压vth4外延到绝对零度的值vth4_0，则根据上述公式可以知道i
d4
＝kμnt2，其中k是温度无关的常系数，其他几个支路的电流都与i
d4
成比例。故此电路能够产生具有ut2输出特性的电流。要满v
ref
是一个和温度无关的参考电压且其值恰好等于输出晶体管m4的阈值电压vth4外延到绝对零度的值vth40这个条件，根据上述公式，以及i
d4
＝kμnt2，可得到：
[0071]v0
＝v
th1
+αv
t
[0072]
其中vth1具有负温度系数，α为正温度系数，其值主要由电流镜比例系数和晶体管尺寸比例决定，可以通过调整这些参数使得v0等于vth1_0，即第一晶体管m1的阈值电压外延到绝对零度的值。只要调节线性缓冲器4的反馈系数β1使得：
[0073]vth4_0
＝v
th1_0
/β1[0074]
当上述条件满足时，就可以得到i
d4
＝kμnt2，且此时v0等于vth1_0，v
ref
等于vth4_0，其中vth1_0和vth4_0分别是第一晶体管m1和输出晶体管m4的阈值电压外延到绝对零度时候的值，在给定的工艺条件和器件尺寸下均为不随温度变化的常数。可见，本发明所实现的电路可以同时产生ut2特性的电流以及低温度系数的参考电压，由于电路仅使用了晶体管，且晶体管主要工作在亚阈值区，电路具有极低功耗和小面积的优点，且电路同时提供了内嵌的参考电压线性缓冲驱动功能。如果第一晶体管m1和输出晶体管m4的阈值电压相等，且参考电压无需额外驱动能力，也可以将线性电压缓冲器4省略，如图2所示。由于电路具有简并工作点，在具体实施的时候，本发明所提出的电路还需添加启动电路，启动电路其结构视具体情况而定。
[0075]
本技术图1相比于图3，具体是将图3中将第一晶体管m1和输出晶体管m4设计为阈
值电压相等的晶体管，去除了图3中运算放大器a1和反馈网络β1所组成的线性缓冲器4，而图3中n个串联的δvgs电路结构中n取值为1，即只使用一个δvgs电路结构。通过调节第一输出端晶体管m5和第二输出端晶体管m6之间的比例k来完成对输出电压的修调。由于电路具有简并点，实际电路需要启动电路才能工作，其内容视具体情况而定，因此在图1中仅以示意框图形式表示。输出参考电压v
ref
的理论值为输出晶体管m4的阈值电压外延到绝对零度时的值，本实施例采用典型的65nm cmos工艺，仿真得到参考电压随温度变化的曲线如图4所示，参考电压值为596mv，摄氏零下四十度到一百二十五度之间的电压温度系数为13ppm，总电流约为200na。该电路的核心结构仅包括第一晶体管m1、第二晶体管m2、第三晶体管m3、输出晶体管m4共四个晶体管，实现了ut2电流源和低温漂电压源两种功能。本技术所给出的电流源结构不仅可以用nmos实现，也可以用pmos实现，只需要将图中的nmos晶体管和pmos晶体管互换倒置即可。
[0076]
本发明还提供了一种集成电路，包括与上述任一发明实施例所提供的电压基准源。有关集成电路的其余结构可以参考现有技术，在此不再进行赘述。
[0077]
由于上述发明实施例所提供的电压基准源仅通过少量晶体管即可产生低温度系数参考电压以及具有ut2特性的参考电流，相应的上述集成电路可以做到更小的面积，有利于集成电路小型化。
[0078]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。
[0079]
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0080]
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
[0081]
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0082]
以上对本发明所提供的一种电压基准源及集成电路进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明
权利要求的保护范围内。

技术特征：

1.一种电压基准源，其特征在于，包括第一晶体管、
△
vgs生成模块、可调电流生成模块和输出模块；所述可调电流生成模块包括至少第一输出端和第二输出端，所述第一输出端连接所述
△
vgs生成模块，所述第二输出端连接所述输出模块；所述
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vgs生成模块连接所述第一晶体管，所述
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vgs生成模块的输出端连接所述输出模块；所述
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vgs生成模块中晶体管与所述第一晶体管均工作于亚阈值区，所述
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vgs生成模块用于输出
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vgs电压，所述可调电流生成模块用于调节所述
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vgs电压为所述第一晶体管的阈值电压外延到绝对零度的值，以输出参考电压。2.根据权利要求1所述的电压基准源，其特征在于，所述输出模块包括输出晶体管，所述输出晶体管的栅极连接所述
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vgs生成模块的输出端，所述输出晶体管的漏极连接所述第二输出端，所述输出晶体管工作于饱和区。3.根据权利要求2所述的电压基准源，其特征在于，所述第一晶体管的阈值电压与所述输出晶体管的阈值电压相等，所述
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vgs生成模块的输出端直接连接所述输出晶体管的栅极。4.根据权利要求2所述的电压基准源，其特征在于，还包括缓冲器，所述
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vgs生成模块的输出端连接所述缓冲器，所述缓冲器连接所述输出晶体管的栅极，所述缓冲器用于补偿所述第一晶体管的阈值电压与所述输出晶体管的阈值电压之间不同所产生的误差。5.根据权利要求4所述的电压基准源，其特征在于，所述缓冲器为线性缓冲器。6.根据权利要求5所述的电压基准源，其特征在于，所述线性缓冲器包括运算放大器，和与所述运算放大器连接的反馈网络，所述
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vgs生成模块的输出端连接所述运算放大器。7.根据权利要求1所述的电压基准源，其特征在于，所述可调电流生成模块包括电流镜，所述电流镜包括与所述第一输出端连接的第一输出端晶体管，以及与所述第二输出端连接的第二输出端晶体管。8.根据权利要求7所述的电压基准源，其特征在于，所述
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vgs生成模块包括
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vgs生成单元，所述
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vgs生成单元包括第二晶体管与第三晶体管，所述第二晶体管的漏极与所述第三晶体管的源极连接，所述第三晶体管的漏极与所述第一输出端连接，所述第二晶体管的栅极与所述第三晶体管的栅极均与所述第一输出端连接。9.根据权利要求8所述的电压基准源，其特征在于，所述
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vgs生成模块包括多个
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vgs生成单元，多个所述
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vgs生成单元相互串联；所述电流镜包括与所述
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vgs生成单元一一对应的第一输出端晶体管，所述第一输出端晶体管与对应的所述
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vgs生成单元连接。10.一种集成电路，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项权利要求所述的电压基准源。

技术总结

本发明公开了一种种电压基准源及集成电路，涉及集成电路技术领域，可调电流生成模块的第一输出端连接

技术研发人员：

闫涛涛 沈晓斌

受保护的技术使用者：

昇陌微电子（苏州）有限公司

技术研发日：

2022.09.16

技术公布日：

2022/11/22