CN114062765B - 一种低功耗高精度电压检测电路 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电压检测技术领域，具体的说是涉及一种低功耗高精度电压检测电路。现有技术里面的电压检测电路，要实现高精度需要基准电路，采样电路，比较电路，这会增加电路的设计负载程度，增加面积，同时会增加功耗，不适用于低成本，低功耗应用。本发明采用与电压，工艺，温度无关的电压判断电路，结合采样电路可以直接实现对电压的检测，并同时节省功耗。

Description

一种低功耗高精度电压检测电路
技术领域
本发明属于电压检测技术领域，具体的说是涉及一种低功耗高精度电压检测电路。
背景技术
要实现高精度电压检测电路，需要克服工艺，温度相关因素的影响，现在CMOS工艺中高精度对电压判断电路结构如图1所示，需要先产生一个与工艺，电压，温度无关的基准电路，然后基准和电压采样电路作为比较器的输入，对电压进行判断，该电路并不适用于低功耗，低成本场景。
发明内容
本发明针对上述问题，提出了一种低功耗高精度电压检测电路。
本发明的技术方案是：
一种低功耗高精度电压检测电路，包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一三极管Q0、第二三极管Q1、第一MOS管M0、第二MOS管M1、第三MOS管M2、第四MOS管M3、第五MOS管M4、第六MOS管M5、第七MOS管M6、第八MOS管M7和跨阻放大器；其中，输入电压依次通过第一电阻和第二电阻后接地；第一三极管Q0和第二三极管Q1的基极接第一电阻和第二电阻的连接点，第二三极管Q1的集电极接第七MOS管M6的漏极，第二三极管Q1的发射极通过第四电阻后接地，第一三极管Q0的集电极接第六MOS管M5的漏极，第一三极管Q0的发射极依次通过第三电阻和第四电阻后接地；第七MOS管M6的源极接电源，其栅极和漏极互连，第八MOS管M7的源极接电源，其栅极接第七MOS管M6的漏极，第八MOS管M7的漏极接第一MOS管M0的漏极，第一MOS管M0的栅极和漏极互连，其源极接地；第六MOS管M5的源极接电源，其栅极和漏极互连，第五MOS管M4的源极接电源，其栅极接第六MOS管M5的漏极，第五MOS管M4的漏极接第二MOS管M1的漏极和第三MOS管M2的栅极；第二MOS管M1的栅极接第八MOS管M7的漏极，其源极接地，第三MOS管M2的漏极接第四MOS管M3的漏极，第三MOS管M2的源极接地；第四MOS管M3的源极接电源，其栅极接第六MOS管M5的漏极；第三MOS管M2和第四MOS管M3的连接点接跨阻放大器的输入端，跨阻放大器的输出端为检测电路的输出端，输出检测电压。
进一步的，还包括第九MOS管M8、第十MOS管M9、第十一MOS管M10、第十二MOS管M11、第十三MOS管M12和第三三极管Q2；其中，第九MOS管M8的源极接电源，其栅极接第八MOS管M7的漏极，第五MOS管M4的漏极接第三三极管Q2的集电极；第三三极管Q2的集电极还接第十MOS管M9的漏极和第十一MOS管M10的栅极，第三三极管Q2的基极接第十一MOS管M10的源极，第三三极管Q2的发射极接地；第十MOS管M9的源极接电源，其栅极接第八MOS管M7的漏极，第十一MOS管M10的漏极接第十二MOS管M11的漏极；第十二MOS管M11的源极接电源，其栅极和漏极互连；第十三MOS管M12的源极接电源，其栅极接第十二MOS管M11的漏极，第十三MOS管M12的漏极接第一电阻和第二电阻的连接点。
本发明的有益效果是：本发明采用与电压，工艺，温度无关的电压判断电路，结合采样电路可以直接实现对电压的检测，并同时节省功耗。
附图说明
图1为传统电压判断电路。
图2为本发明的电压检测电路原理示意图。
图3为在图2的基础上增加带基极电流补偿后的电压检测电路原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细的描述。
因本发明电路图中采用的器件为本领域内熟知的，因此在下面的叙述中将会淡化对这些常用器件的机理说明，以及一些常识性的电路原理，从而突出表达本发明的核心思路。
如图2所示，本发明的电路由两部分组成，采样部分和判断部分，被检测电路通过R1,R2进行采样可得：判断部分具体原理：当I1＝I2时比较器翻转，图中Q1,Q0，采用不同的尺寸，比例为1：N(最常用的比例为1：8)的NPN组成，由BJT的特性可得：当I1＝I2时/>其中△VBE＝VBE1-VBE2,由于VBE表现为负温度特性，VBE1-VBE2表现为正温度特性，通过设置R3和R4的比例得到0温度系数VSNS判断点，从而实现，与温度，工艺，电压无关的判断点。
但在CMOS工艺中，BJT的放大倍数β比较小，使得其存在基极电流IB为正温度系数，IB流过电阻R1，在R1上形成/>导致被检测电压存在△V的误差且表现为正温度系数，从而影响被检测电压的精度。因此需要对该电流进行补偿。
如图3所示，为带基极电流补偿电压检测电路，图中M4和M6形成电流镜对I2进行采样，M7与M9形成电流镜对I1进行采样，流过Q2的电流等于I2和I1之和，M11电流等于(I1+I2)/β,M11和M12形成电流镜，M12电流等于(I1+I2)/β，该电流大小等于Q0,Q1基极电流，从而消除Q0,Q1基极电流引起的误差。

Claims (2)

1.一种低功耗高精度电压检测电路，其特征在于，包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一三极管Q0、第二三极管Q1、第一MOS管M0、第二MOS管M1、第三MOS管M2、第四MOS管M3、第五MOS管M4、第六MOS管M5、第七MOS管M6、第八MOS管M7和跨阻放大器；其中，输入电压依次通过第一电阻和第二电阻后接地；第一三极管Q0和第二三极管Q1的基极接第一电阻和第二电阻的连接点，第二三极管Q1的集电极接第七MOS管M6的漏极，第二三极管Q1的发射极通过第四电阻后接地，第一三极管Q0的集电极接第六MOS管M5的漏极，第一三极管Q0的发射极依次通过第三电阻和第四电阻后接地；第七MOS管M6的源极接电源，其栅极和漏极互连，第八MOS管M7的源极接电源，其栅极接第七MOS管M6的漏极，第八MOS管M7的漏极接第一MOS管M0的漏极，第一MOS管M0的栅极和漏极互连，其源极接地；第六MOS管M5的源极接电源，其栅极和漏极互连，第五MOS管M4的源极接电源，其栅极接第六MOS管M5的漏极，第五MOS管M4的漏极接第二MOS管M1的漏极和第三MOS管M2的栅极；第二MOS管M1的栅极接第八MOS管M7的漏极，其源极接地，第三MOS管M2的漏极接第四MOS管M3的漏极，第三MOS管M2的源极接地；第四MOS管M3的源极接电源，其栅极接第六MOS管M5的漏极；第三MOS管M2和第四MOS管M3的连接点接跨阻放大器的输入端，跨阻放大器的输出端为检测电路的输出端，输出检测电压。
2.根据权利要求1所述的一种低功耗高精度电压检测电路，其特征在于，还包括第九MOS管M8、第十MOS管M9、第十一MOS管M10、第十二MOS管M11、第十三MOS管M12和第三三极管Q2；其中，第九MOS管M8的源极接电源，其栅极接第八MOS管M7的漏极，第五MOS管M4的漏极接第三三极管Q2的集电极；第三三极管Q2的集电极还接第十MOS管M9的漏极和第十一MOS管M10的栅极，第三三极管Q2的基极接第十一MOS管M10的源极，第三三极管Q2的发射极接地；第十MOS管M9的源极接电源，其栅极接第八MOS管M7的漏极，第十一MOS管M10的漏极接第十二MOS管M11的漏极；第十二MOS管M11的源极接电源，其栅极和漏极互连；第十三MOS管M12的源极接电源，其栅极接第十二MOS管M11的漏极，第十三MOS管M12的漏极接第一电阻和第二电阻的连接点。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114689934B (zh) * 2022-06-01 2022-09-30 苏州贝克微电子股份有限公司 一种模块化电压检测电路
CN117471152B (zh) * 2023-12-27 2024-03-08 苏州贝克微电子股份有限公司 一种低功耗电压检测电路

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201159746Y (zh) * 2008-02-03 2008-12-03 深圳艾科创新微电子有限公司 一种电流检测电路
CN102622032A (zh) * 2012-04-17 2012-08-01 钜泉光电科技(上海)股份有限公司 低温度系数带隙电压基准电路
CN105021862A (zh) * 2014-12-09 2015-11-04 北京中电华大电子设计有限责任公司 超低功耗电压检测电路
CN105024354A (zh) * 2015-08-06 2015-11-04 电子科技大学 一种具有低功耗特性的欠压锁定电路
CN105784157A (zh) * 2014-12-24 2016-07-20 中国科学院上海高等研究院 一种低功耗、高线性度cmos温度传感器
CN107894530A (zh) * 2017-12-25 2018-04-10 峰岹科技（深圳）有限公司 负电压检测电路及电机驱动装置
CN110007127A (zh) * 2019-04-28 2019-07-12 西安华泰半导体科技有限公司 一种电压检测电路
CN111953330A (zh) * 2020-08-31 2020-11-17 上海天俣可信物联网科技有限公司 一种与温度无关的低功耗上电复位电路
CN113050743A (zh) * 2021-03-25 2021-06-29 电子科技大学 一种输出多种温度系数的电流基准电路

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201159746Y (zh) * 2008-02-03 2008-12-03 深圳艾科创新微电子有限公司 一种电流检测电路
CN102622032A (zh) * 2012-04-17 2012-08-01 钜泉光电科技(上海)股份有限公司 低温度系数带隙电压基准电路
CN105021862A (zh) * 2014-12-09 2015-11-04 北京中电华大电子设计有限责任公司 超低功耗电压检测电路
CN105784157A (zh) * 2014-12-24 2016-07-20 中国科学院上海高等研究院 一种低功耗、高线性度cmos温度传感器
CN105024354A (zh) * 2015-08-06 2015-11-04 电子科技大学 一种具有低功耗特性的欠压锁定电路
CN107894530A (zh) * 2017-12-25 2018-04-10 峰岹科技（深圳）有限公司 负电压检测电路及电机驱动装置
CN110007127A (zh) * 2019-04-28 2019-07-12 西安华泰半导体科技有限公司 一种电压检测电路
CN111953330A (zh) * 2020-08-31 2020-11-17 上海天俣可信物联网科技有限公司 一种与温度无关的低功耗上电复位电路
CN113050743A (zh) * 2021-03-25 2021-06-29 电子科技大学 一种输出多种温度系数的电流基准电路

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