一种带隙基准电路、电源管理电路、芯片以及电子设备的制作方法

本发明涉及电子电路领域，尤其涉及一种带隙基准电路、电源管理电路、芯片以及电子设备。

背景技术：

1、带隙基准(bandgap reference)电路是一种应用广泛的电路设计技术，用于在芯片内部提供稳定和精确的基准电压。具体而言，带隙基准电路可以产生不随温度的波动而变化的基准电压。

2、在芯片内部，电源管理模块通常利用前述基准电压，生成芯片中的其他模块所需的电压或者电流。正是因为带隙基准电路产生的基准电压是芯片中其他模块所使用电压或者电流的参考起始点，所以它的性能会直接影响到整个芯片的性能。

3、电源抑制比(power supply rejection ratio,psrr)是带隙基准电路的一个比较重要设计指标。它表征了带隙基准电路的抗电源干扰(比如纹波，噪声等干扰信号)的能力。带隙基准电路的psrr设计得越好，供电电源上的干扰信号对带隙基准电路的基准电压的影响越小。

4、为此，在相关技术中，带隙基准电路中除了包括带隙基准核心模块之外，还可以包括具有较高psrr指标的预稳压模块。预稳压模块可以基于带隙基准核心模块产生的参考电压，产生带隙基准电压。但是，目前的这种带隙基准电路往往在上电之后，无法稳定地进入正常工作状态，进而也无法产生准确的带隙基准电压。

技术实现思路

1、为解决以上技术问题，本发明实施例的主要目的在于提供一种带隙基准电路、电源管理电路、芯片以及电子设备，以解决带隙基准核心模块无法产生精确的带隙基准电压的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

3、一种带隙基准电路，包括：带隙基准核心模块以及预稳压模块；所述带隙基准电路启动时，所述预稳压模块工作于第一状态，输出电源电压(vdd)至所述带隙基准核心模块，所述带隙基准核心模块在所述电源电压(vdd)驱动下，启动工作，并在进入工作稳态后，产生第一参考电压和第一带隙基准电压；所述第一带隙基准电压控制所述预稳压模块工作于第二状态，并以所述第一参考电压为基准，产生第一预稳电压；所述带隙基准核心模块在所述第一预稳电压的驱动下，产生带隙基准电压。

4、可选的，所述带隙基准核心模块包括偏置电压点，所述偏置电压点用于产生所述第一参考电压；所述预稳压模块包括第一恒流源、第一p型场效应管(mp1)以及第二p型场效应管(mp2)；所述第一p型场效应管(mp1)的源极与电源端电连接，所述第一p型场效应管(mp1)的漏极与所述第二p型场效应管(mp2)的源极电连接、以及与所述带隙基准核心模块的电源端连接；所述第二p型场效应管(mp2)的漏极经所述第一恒流源与地端(vss)电连接、栅极与所述偏置电压点电连接；所述带隙基准电路启动时，控制所述第一恒流源停止输出电流，并控制所述第一p型场效应管(mp1)完全导通，所述预稳压模块经由所述第一p型场效应管(mp1)输出所述电源电压(vdd)至所述带隙基准核心模块的电源端；所述带隙基准核心模块产生所述第一参考电压后，控制所述第一恒流源输出电流，并控制所述第一p型场效应管(mp1)不完全导通，所述预稳压模块经由所述第一p型场效应管(mp1)输出所述第一预稳电压至所述带隙基准核心模块的电源端。

5、可选的，所述预稳压模块还包括第一开关管(mq1)、第四开关管(mq4)、第一n型场效应管(mn1)、以及第二恒流源；所述第一p型场效应管(mp1)的栅极经过第一开关管(mq1)与所述地端(vss)(vss)电连接；所述第一n型场效应管(mn1)、所述第二恒流源和第四开关管(mq4)串联；所述第一n型场效应管(mn1)的栅极与所述偏置电压点电连接、源极经所述第一恒流源与地端(vss)电连接；所述带隙基准电路启动时，控制所述第一开关管(mq1)导通，并控制所述第四开关管(mq4)关断以使所述第二恒流源停止输出电流；所述带隙基准核心模块产生所述第一参考电压后，控制所述第一开关管(mq1)关断，并控制所述第四开关管(mq4)导通以使所述第二恒流源输出电流。

6、可选的，所述预稳压模块还包括第三开关管(mq3)，所述第一恒流源包括第三n型场效应管(mn3)；所述第三n型场效应管(mn3)的漏极与第二p型场效应管(mp2)的漏极连接、源极接地；所述带隙基准电路启动时，控制第三开关管(mq3)导通，以使所述第三n型场效应管(mn3)关断从而使所述第一恒流源停止输出电流；所述带隙基准核心模块产生所述第一参考电压后，控制第三开关管(mq3)关断，以使所述第三n型场效应管(mn3)导通从而使所述第一恒流源输出电流。

7、可选的，带隙基准电路还包括控制模块；所述带隙基准电压包括第一带隙基准电压；所述带隙基准核心模块上设置有基准电压输出端(vbg)，以输出带隙基准电压；所述控制模块的第一输入端与所述基准电压输出端(vbg)电连接，所述控制模块的第一输出端与所述第一开关管(mq1)的栅极电连接；所述第一开关管(mq1)为n型场效应管；

8、所述控制模块检测到所述基准电压输出端(vbg)产生的电压值小于预设阈值时，在所述第一输出端输出高电平信号，所述第一开关管(mq1)导通，所述第一p型场效应管(mp1)完全导通，所述电源电压(vdd)经所述第一p型场效应管(mp1)对所述带隙基准核心模块供电，以在所述偏置电压点(vb)产生第一参考电压，以及在所述基准电压输出端(vbg)产生所述第一带隙基准电压；

9、所述控制模块检测到所述基准电压输出端(vbg)产生的电压值大于预设阈值时，在所述第一输出端输出低电平信号，以使得所述第一开关管(mq1)关断，所述第一p型场效应管(mp1)不完全导通，所述预稳压模块基于所述第一参考电压，在所述预稳压模块的电压输出端(vdd_core)产生第一预稳电压。

10、可选的，所述带隙基准核心模块基于所述第一预稳电压，在所述偏置电压点(vb)产生第二参考电压，以及在所述基准电压输出端(vbg)输出第二带隙基准电压。

11、可选的，所述预稳压模块基于所述第二参考电压，在所述预稳压模块的电压输出端(vdd_core)产生第二预稳电压，并将所述第二预稳电压输出至所述带隙基准核心模块的电源端。

12、可选的，所述第一恒流源为镜像恒流源；所述第一恒流源还包括第二n型场效应管(mn2)；所述第二n型场效应管(mn2)经第三p型场效应管(mp3)与所述第一p型场效应管(mp1)的漏极电连接；

13、当第一p型场效应管(mp1)不完全导通时，所述第三p型场效应管(mp3)中流过电流，从而使得所述第二n型场效应管(mn2)以及所述第三n型场效应管(mn3)中也流过电流。

14、可选的，所述第三p型场效应管(mp3)与所述第二n型场效应管(mn2)之间设置有第二开关管(mq2)；所述第二开关管(mq2)为p型场效应管；所述带隙基准电路启动时，控制第二开关管(mq2)关断，以使得所述第三p型场效应管(mp3)、所述第二n型场效应管(mn2)以及所述第三n型场效应管(mn3)中停止流过电流。

15、可选的，所述第二恒流源为镜像恒流源；所述第二恒流源包括第四p型场效应管(mp4)以及第五p型场效应管(mp5)，所述第四p型场效应管(mp4)的漏极与第五p型场效应管(mp5)的漏极电连接；所述第四p型场效应管(mp4)经第四n型场效应管(mn4)与所述地端(vss)电连接；所述第四p型场效应管(mp4)的栅极和漏极电连接；所述第四n型场效应管(mn4)、第二n型场效应管(mn2)以及第三n型场效应管(mn3)组成第三恒流源；所述第三恒流源为镜像电流源；当第一p型场效应管(mp1)不完全导通时，所述第三p型场效应管(mp3)中流过电流，从而使得所述第四n型场效应管(mn4)、所述第四p型场效应管(mp4)以及所述第四p型场效应管(mp5)中也流过电流。

16、可选的，所述第四p型场效应管(mp4)的源极和漏极之间连接有第五开关管(mq5)；所述第五开关管(mq5)为p型场效应管；所述带隙基准电路启动时，控制第五开关管(mq5)导通，以使得所述第四p型场效应管(mp4)、所述第五p型场效应管(mp5)以及所述第四n型场效应管(mn4)中停止流过电流；当第一p型场效应管(mp1)不完全导通时，所述带隙基准电路控制第五开关管(mq5)关断，以使得所述第四p型场效应管(mp4)、所述第五p型场效应管(mp5)以及所述第四n型场效应管(mn4)中流过电流。12.根据权利要求5所述的带隙基准电路，其特征在于，还包括启动电路模块；所述启动电路模块中包括第六开关管；所述带隙基准电路启动时，控制所述第一p型场效应管(mp1)完全导通，并控制所述第六开关管(mq6)导通，所述预稳压模块经由所述第一p型场效应管(mp1)输出所述电源电压(vdd)至所述带隙基准核心模块的电源端；所述电源电压(vdd)经所述第六开关管(mq6)在所述带隙基准核心模块中注入初始电流，进而在所述偏置电压点(vb)产生第一参考电压，以及在所述基准电压输出端(vbg)输出第一带隙基准电压。

17、可选的，当所述基准电压输出端(vbg)输出的电压值小于所述预设阈值时，所述第六开关管导通，当所述基准电压输出端(vbg)输出的电压值大于等于所述预设阈值时，所述第六开关管关断。

18、一种电源管理电路，包括前述任一项所述的带隙基准电路。

19、一种芯片，包括前述任一项所述的电源管理电路。

20、一种电子设备，包括前述任一项所述的芯片。

21、本发明实施例中，由于在预稳压模块利用第一参考电压产生第一预稳电压之前，已经在第一时间阶段产生了第一参考电压，因此预稳压模块可以基于第一参考电压，进入正常工作状态，产生第一预稳电压，不会出现无法进入正常工作状态的情况，解决了带隙基准核心模块无法产生精确的带隙基准电压的技术问题。

22、本发明的其他有益效果，将在具体实施方式中通过具体技术特征和技术方案的介绍来阐述，本领域技术人员通过这些技术特征和技术方案的介绍，应能理解所述技术特征和技术方案带来的有益技术效果。