專利名稱：低電源電壓靈敏度的基準(zhǔn)偏置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源電壓大范圍變化，而電路系統(tǒng)要求一個穩(wěn)定的偏置電流和/或偏置電壓的領(lǐng)域。特別地，它涉及一種對電源電壓大范圍變化敏感度非常微小的自偏置電流和/或偏置電壓產(chǎn)生電路。
背景技術(shù)：
眾所周知傳統(tǒng)的最簡單和通用的偏置電流和/或偏置電壓產(chǎn)生電路如圖1(a)、 (b)所示，在圖1(a)中，P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2的源極接到電源電壓上，柵極和漏極相連，再通過電阻Rl接到地電壓上，很顯然電源電壓的變化基本上完全反映到Rl電阻兩端電壓的變化；在圖1(b)中，N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S2的源極接到地電壓上，柵極和漏極相連，再通過電阻Rl接到電源電壓上，很顯然電源電壓的變化基本上完全反映到Rl電阻兩端電壓的變化；從而使產(chǎn)生的偏置電流Iref和/或偏置電壓Vref都是隨電源電壓大范圍變化而大范圍變化。一種傳統(tǒng)的改進(jìn)結(jié)構(gòu)的電路如圖2(a)、(b)所示，在圖 2(a)中，由于N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S2插入到圖1(a)中的P型金屬氧化物硅 MOS晶體管PM0S2和電阻Rl之間，并引入P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOSl和N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOSl對N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S2進(jìn)行偏置，大大減緩了偏置電流Iref和/或偏置電壓Vref對電源電壓的依賴程度，在圖2(b)中，情況相同。即使有了圖2(a)與圖2(b)的偏置電路，在很多情況下仍然不能滿足要求，因?yàn)樗鼈冸S電源電壓大范圍變化而呈現(xiàn)小范圍變化，比如電源電壓有1倍范圍的變化，圖2(a)與圖2(b)的偏置電路產(chǎn)生的偏置電流Iref和/或偏置電壓Vref有至少25%以上的變化范圍，如果加上芯片流片工藝的變化，則將產(chǎn)生高達(dá)至少70%以上的變化范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是解決前述提出的問題而提出的創(chuàng)新電路結(jié)構(gòu)。本發(fā)明提供的基準(zhǔn)偏置結(jié)構(gòu)如圖3(a)與圖3(b)所示。圖3 (a)電路包括第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOSl，它的源極與電源電壓相連；第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2，它的源極與電源電壓相連，它的柵極與所述第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOSl的柵極相連，并且它的漏極與它自身的柵極相連；第三P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S3，它的源極與與電源電壓相連，它的柵極與所述第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2的柵極相連，并且與電壓輸出端Vref相連， 它的漏極與電流輸出端A相連；第一 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOSl，它的漏極與所述第一 P型金屬氧化物硅 MOS晶體管PMOSl的漏極相連，它的柵極與它自身的漏極相連；第二 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S2，它的漏極與所述第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2的漏極相連，它的柵極與所述第一 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOSl的柵極相連；第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S3，它的源極與地電壓相連，它的柵極與所述第二 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S2的源極相連，它的漏極與所述第一 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOSl的源極相連；和第一電阻R1，它的一端與地電壓相連，它的另一端與所述第二 N型金屬氧化物硅 MOS晶體管匪0S2的源極相連。圖3(b)電路包括第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOSl，它的源極與電源電壓相連；第一電阻R1，它的一端與電源電壓相連，它的另一端與所述第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOSl的柵極相連；第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2，它的源極與所述第一 P型金屬氧化物硅 MOS晶體管PMOSl的漏極相連，它的漏極與它自身的柵極相連；第三P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S3，它的源極與所述第一 P型金屬氧化物硅 MOS晶體管PMOSl的柵極相連，它的柵極與所述第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2的柵極相連；第一 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOSl，它的源極與地電壓相連，它的漏極與所述第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2的漏極相連；第二 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S2，它的源極與地電壓相連，它的漏極與所述第三P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S3的漏極相連，并與它自身的柵極相連，它的柵極與所述第一 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOSl的柵極相連；和第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S3，它的源極與地電壓相連，它的柵極與所述第二 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S2的柵極相連，并且與電壓輸出端Vref相連，它的漏極與電流輸出端A相連。本發(fā)明提供的如圖3(a)、(b)所示基準(zhǔn)偏置電路結(jié)構(gòu)與如圖2(a)、(b)所示傳統(tǒng)的改進(jìn)結(jié)構(gòu)的基準(zhǔn)偏置電路不相同，對比后可知，圖3(a)比圖2(a)多一個N型金屬氧化物硅 MOS晶體管NM0S3，相當(dāng)于在圖2 (a)中，在N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOSl的源極與地電壓之間插入了 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S3，N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOSl 的源極與N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S3的漏極相連，而N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S3的源極與地電壓相連，同時N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S3的柵極與N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S2的源極相連，也與電阻Rl的一端相連。這樣電阻Rl上電流的變化反映到電阻Rl上電壓的變化，再通過N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S3的柵極控制N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOSl的源極電位，進(jìn)而控制N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOSl的柵極電位，從而改變N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S2的柵極電壓，使N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S2的漏極與源極的等效電阻發(fā)生變化，抑制電阻Rl上電壓的變化，從而抑制電阻Rl上電流I2的變化，最終抑制了偏置電流Iref和/或偏置電壓Vref對電源電壓的依賴程度，大大降低了偏置電流Iref和/或偏置電壓Vref對電源電壓的敏感性。它其實(shí)是一種通過電流鏡像、鏡像控制、雙負(fù)反饋實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)偏置產(chǎn)生的偏置電路。同樣地，對比后可知，圖3(b)比圖2(b)多一個P型金屬氧化物硅MOS晶體管
6PM0S1，相當(dāng)于在圖2(b)中，在P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2的源極與地電壓之間插入了 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOSl，P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2的源極與P 型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOSl的漏極相連，而P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOSl的源極與電源電壓相連，同時P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOSl的柵極與P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S3的源極相連，也與電阻Rl的一端相連。這樣電阻Rl上電流的變化反映到電阻Rl上電壓的變化，再通過P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOSl的柵極控制P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2的源極電位，進(jìn)而控制P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2 的柵極電位，從而改變P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S3的柵極電壓，使P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S3的漏極與源極的等效電阻發(fā)生變化，抑制電阻Rl上電壓的變化，從而抑制電阻Rl上電流I2的變化，最終抑制了偏置電流Iref和/或偏置電壓Vref對電源電壓的依賴程度，大大降低了偏置電流Iref和/或偏置電壓Vref對電源電壓的敏感性。電路仿真表明，當(dāng)電源電壓有1倍范圍的變化，本發(fā)明提供的如圖3(a)與圖3(b) 的偏置電路產(chǎn)生的偏置電流Iref和/或偏置電壓Vref達(dá)到只有1-2%的變化范圍，比如圖 2 (a)、(b)所示傳統(tǒng)的改進(jìn)結(jié)構(gòu)的基準(zhǔn)偏置電路產(chǎn)生的偏置電流Iref和/或偏置電壓Vref 對電源電壓的敏感降低至少一個數(shù)量級，體現(xiàn)出極高的實(shí)用價值。本發(fā)明提供的如圖3(a)的偏置電路中，所述第一、第二、與第三P型金屬氧化物硅 MOS晶體管PM0S1、PM0S2、與PM0S3各自的溝道長度L、溝道寬度W、以及溝道寬長比(W/L)P 是任意的；所述第一、第二、與第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管匪031、匪032、與匪033各自的溝道長度L、溝道寬度W、以及溝道寬長比(W/L)N是任意的。但是偏置的最佳效果要求所述第一、與第二 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S1、與NM0S2各自的溝道長度L、溝道寬度W、以及溝道寬長比(1/1),是相同的；偏置的最佳效果同時要求所述第一與第二P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOSl與PM0S2各自的溝道長度L、溝道寬度W、以及溝道寬長比(W/L) P是相同的，而所述第三P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S3的溝道長度L與所述第一、第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOS1、PM0S2的溝道長度L是相同的，而所述第三P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S3的溝道寬度W是所述第一、第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOSl、PM0S2的溝道寬度W的M倍，M是大于零的數(shù)。本發(fā)明提供的如圖3(a)的偏置電路中，所述第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管 NM0S3不論是由DMOS晶體管代替還是由雙極型BJT晶體管代替，都是本發(fā)明的偏置產(chǎn)生電路，只不過所述第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S3由DMOS晶體管代替時，所述第三 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S3的漏極、柵極、源極、襯底分別與DMOS晶體管的漏極、 柵極、源極、襯底對應(yīng)；所述第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S3由雙極型BJT晶體管代替時，所述第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S3的漏極、柵極、源極、襯底分別與雙極型BJT晶體管的集電極、基極、發(fā)射極、襯底對應(yīng)。所述第一、第二 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S1、NM0S2不論是由DMOS晶體管代替還是由雙極型BJT晶體管代替，都是本發(fā)明的偏置產(chǎn)生電路，只不過所述第一、第二 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S1、NM0S2由DMOS 晶體管代替時，所述第一、第二 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOSl、NM0S2的漏極、柵極、源極、襯底分別與DMOS晶體管的漏極、柵極、源極、襯底對應(yīng)；所述第一、第二 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S1、NM0S2由雙極型BJT晶體管代替時，所述第第一、第二 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOSl、NM0S2的漏極、柵極、源極、襯底分別與雙極型BJT晶體管的集電極、基
7極、發(fā)射極、襯底對應(yīng)。所述第一、第二、第三P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S1、PM0S2、 PM0S3不論是由DMOS晶體管代替還是由雙極型BJT晶體管代替，都是本發(fā)明的偏置產(chǎn)生電路，只不過所述第一、第二、第三P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S1、PM0S2、PM0S3由DMOS 晶體管代替時，所述第一、第二、第三P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S1、PM0S2、PM0S3的漏極、柵極、源極、襯底分別與DMOS晶體管的漏極、柵極、源極、襯底對應(yīng)；所述第一、第二、 第三P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOSl、PM0S2、PM0S3由雙極型BJT晶體管代替時，所述第一、第二、第三P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S1、PM0S2、PM0S3的漏極、柵極、源極、襯底分別與雙極型BJT晶體管的集電極、基極、發(fā)射極、襯底對應(yīng)；所述第一電阻Rl可以是單個電阻，也可以是電阻網(wǎng)絡(luò)，或者是等效于電阻的任何電路結(jié)構(gòu)，比如由受控晶體管構(gòu)成的等效線性電阻網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明提供的如圖3(a)的偏置電路中，所述偏置產(chǎn)生電路的電路結(jié)構(gòu)既可以在集成電路中實(shí)現(xiàn)，也可以在厚膜電路中實(shí)現(xiàn)，還可以用分離元器件實(shí)現(xiàn)偏置產(chǎn)生功能。本發(fā)明提供的如圖3(b)的偏置電路中，第一、第二、與第三P型金屬氧化物硅MOS 晶體管PM0S1、PM0S2、與PM0S3各自的溝道長度L、溝道寬度W、以及溝道寬長比(W/L)P是任意的；所述第一、第二、與第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S1、NM0S2、與NM0S3各自的溝道長度L、溝道寬度W、以及溝道寬長比(W/L)N是任意的。但是偏置的最佳效果要求所述第二、與第三P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2、與PM0S3各自的溝道長度L、溝道寬度 W、以及溝道寬長比(W/L)P是相同的；偏置的最佳效果同時要求所述第一與第二 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOSl與NM0S2各自的溝道長度L、溝道寬度W、以及溝道寬長比(W/L)N 是相同的，而所述第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S3的溝道長度L與所述第一、第二 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOSl、NM0S2的溝道長度L是相同的，而所述第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S3的溝道寬度W是所述第一、第二 N型金屬氧化物硅MOS晶體管 NMOSU NM0S2的溝道寬度W的M倍，M是大于零的數(shù)。本發(fā)明提供的如圖3(b)的偏置電路中，所述第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管 PMOSl不論是由DMOS晶體管代替還是由雙極型BJT晶體管代替，都是本發(fā)明的偏置產(chǎn)生電路，只不過所述第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOSl由DMOS晶體管代替時，所述第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOSl的漏極、柵極、源極、襯底分別與DMOS晶體管的漏極、 柵極、源極、襯底對應(yīng)；所述第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOSl由雙極型BJT晶體管代替時，所述第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOSl的漏極、柵極、源極、襯底分別與雙極型BJT晶體管的集電極、基極、發(fā)射極、襯底對應(yīng)。所述第二、第三P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2、PM0S3不論是由DMOS晶體管代替還是由雙極型BJT晶體管代替，都是本發(fā)明的偏置產(chǎn)生電路，只不過所述第二、第三P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2、PM0S3由DMOS 晶體管代替時，所述第二、第三P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2、PM0S3的漏極、柵極、源極、襯底分別與DMOS晶體管的漏極、柵極、源極、襯底對應(yīng)；所述第二、第三P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2、PM0S3由雙極型BJT晶體管代替時，所述第二、第三P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2、PM0S3的漏極、柵極、源極、襯底分別與雙極型BJT晶體管的集電極、基極、發(fā)射極、襯底對應(yīng)。所述第一、第二、第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S1、NM0S2、 NM0S3不論是由DMOS晶體管代替還是由雙極型BJT晶體管代替，都是本發(fā)明的偏置產(chǎn)生電路，只不過所述第一、第二、第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S1、NM0S2、NM0S3由DMOS晶體管代替時，所述第一、第二、第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S1、NM0S2、NM0S3的漏極、柵極、源極、襯底分別與DMOS晶體管的漏極、柵極、源極、襯底對應(yīng)；所述第一、第二、 第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOSl、NM0S2、NM0S3由雙極型BJT晶體管代替時，所述第一、第二、第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S1、NM0S2、NM0S3的漏極、柵極、源極、襯底分別與雙極型BJT晶體管的集電極、基極、發(fā)射極、襯底對應(yīng)；所述第一電阻Rl可以是單個電阻，也可以是電阻網(wǎng)絡(luò)，或者是等效于電阻的任何電路結(jié)構(gòu)，比如由受控晶體管構(gòu)成的等效線性電阻網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明提供的如圖3(b)的偏置電路中，所述偏置產(chǎn)生電路的電路結(jié)構(gòu)既可以在集成電路中實(shí)現(xiàn)，也可以在厚膜電路中實(shí)現(xiàn)，還可以用分離元器件實(shí)現(xiàn)偏置產(chǎn)生功能。


參照附圖會更好地理解下面公開的本發(fā)明，其中圖1 (a)、(b)為顯示傳統(tǒng)的最簡單和通用的偏置電流和/或偏置電壓產(chǎn)生電路結(jié)構(gòu)2 (a)、(b)為顯示傳統(tǒng)的改進(jìn)結(jié)構(gòu)的電路3(a)為顯示本發(fā)明提出的基準(zhǔn)偏置結(jié)構(gòu)電路圖之一，同時也是顯示本發(fā)明第一實(shí)施例的基準(zhǔn)偏置產(chǎn)生電路3(b)為顯示本發(fā)明提出的基準(zhǔn)偏置電路圖之二，同時也是顯示本發(fā)明第二實(shí)施例的基準(zhǔn)偏置電路4(al)為顯示本發(fā)明第三實(shí)施例的基準(zhǔn)偏置電路4(a2)為顯示本發(fā)明第四實(shí)施例的基準(zhǔn)偏置電路4(a3)為顯示本發(fā)明第五實(shí)施例的基準(zhǔn)偏置電路4(a4)為顯示本發(fā)明第六實(shí)施例的基準(zhǔn)偏置電路4(a5)為顯示本發(fā)明第七實(shí)施例的基準(zhǔn)偏置電路4(a6)為顯示本發(fā)明第八實(shí)施例的基準(zhǔn)偏置電路4(a7)為顯示本發(fā)明第九實(shí)施例的基準(zhǔn)偏置電路4(bl)為顯示本發(fā)明第十實(shí)施例的基準(zhǔn)偏置電路4(b2)為顯示本發(fā)明第i^一實(shí)施例的基準(zhǔn)偏置電路4(b3)為顯示本發(fā)明第十二實(shí)施例的基準(zhǔn)偏置電路4(b4)為顯示本發(fā)明第十三實(shí)施例的基準(zhǔn)偏置電路4(b5)為顯示本發(fā)明第十四實(shí)施例的基準(zhǔn)偏置電路4(b6)為顯示本發(fā)明第十五實(shí)施例的基準(zhǔn)偏置電路4(b7)為顯示本發(fā)明第十六實(shí)施例的基準(zhǔn)偏置電路5(a)為顯示本發(fā)明第十七實(shí)施例的基準(zhǔn)偏置電路5(b)為顯示本發(fā)明第十八實(shí)施例的基準(zhǔn)偏置電路圖
具體實(shí)施例方式圖3(a)為顯示本發(fā)明第一實(shí)施例的基準(zhǔn)偏置產(chǎn)生電路圖。如圖3(a)所示，本發(fā)明第一實(shí)施例的基準(zhǔn)偏置產(chǎn)生電路包括P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S1，型金屬氧化
9物硅MOS晶體管PM0S2，P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S3，N型金屬氧化物硅MOS晶體管 NMOSl，N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S2，N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S3，電阻Rl。圖3(b)為顯示本發(fā)明第二實(shí)施例的基準(zhǔn)偏置產(chǎn)生電路圖。如圖3(b)所示，本發(fā)明第二實(shí)施例的基準(zhǔn)偏置產(chǎn)生電路包括P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S1，電阻R1，P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2，P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S3，N型金屬氧化物硅MOS 晶體管NM0S1，N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S2，N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S3。圖4(al)為顯示本發(fā)明第三實(shí)施例的基準(zhǔn)偏置電路圖，如圖所示，它包括P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOSl，P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2，P型金屬氧化物硅MOS 晶體管PM0S3，N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOSl，N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S2， 雙極型晶體管NPm，電阻R1。相對于圖3(a)，這里一個雙極型晶體管NPm代替了 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S3。圖4 (al)的工作原理與圖3 (a)類似，只不過在電阻Rl上流過的電流完全等于P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2上流過的電流減去雙極型晶體管NPm 的基極電流，稍有微小的誤差，但是對產(chǎn)生的偏置電流Iref和/或偏置電壓Vref影響可以忽略。圖4(a2)為顯示本發(fā)明第四實(shí)施例的基準(zhǔn)偏置電路圖，如圖所示，它包括P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOSl，P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2，P型金屬氧化物硅 MOS晶體管PM0S3，雙極型晶體管NPm，雙極型晶體管NPN2，N型金屬氧化物硅MOS晶體管 NMOS1,電阻R1。相對于圖3(a)，這里一個雙極型晶體管NPm代替了 N型金屬氧化物硅MOS 晶體管NM0S1，一個雙極型晶體管NPN2代替了 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S2。圖 4(a2)的工作原理與圖3 (a)類似，只不過在電阻Rl上流過的電流完全等于P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2上流過的電流加上雙極型晶體管NPN2的基極電流，稍有微小的誤差， 但是對產(chǎn)生的偏置電流Iref和/或偏置電壓Vref影響可以忽略。圖4(a!3)為顯示本發(fā)明第五實(shí)施例的基準(zhǔn)偏置電路圖，如圖所示，它包括雙極型晶體管PNPl，雙極型晶體管PNP2，雙極型晶體管PNP3，N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOSl， N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S2，N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S3，電阻Rl。相對于圖3 (a)，這里一個雙極型晶體管PNPl代替了 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S1，一個雙極型晶體管PNP2代替了 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2，一個雙極型晶體管PNP3代替了 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S3。圖4 (a2)的工作原理與圖3 (a)類似，只不過圖中I2電流完全等于偏置電流Iref加上雙極型晶體管NPN3的基極電流，稍有微小的誤差， 但是對產(chǎn)生的偏置電流Iref和/或偏置電壓Vref影響可以忽略。圖4(a4)為顯示本發(fā)明第六實(shí)施例的基準(zhǔn)偏置電路圖，如圖所示，它包括P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOSl，P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2，P型金屬氧化物硅MOS 晶體管PM0S3，雙極型晶體管NPm，雙極型晶體管NPN2，雙極型晶體管NPN3，電阻Rl。相對于圖3 (a)，這里一個雙極型晶體管NPm代替了 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S1，這里一個雙極型晶體管NPN2代替了 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S2，這里一個雙極型晶體管NPN3代替了 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S3。圖4 (a4)的工作原理與圖3 (a)類似， 只不過在電阻Rl上流過的電流完全等于雙極型晶體管NPN2的基極電流加上雙極型晶體管 NPN2的集極電流，再減去雙極型晶體管NPN3的基極電流，稍有微小的誤差，但是對產(chǎn)生的偏置電流Iref和/或偏置電壓Vref影響可以忽略。
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圖4(始)為顯示本發(fā)明第七實(shí)施例的基準(zhǔn)偏置電路圖，如圖所示，它包括雙極型晶體管PNP1，雙極型晶體管PNP2，雙極型晶體管PNP3，雙極型晶體管NPW，雙極型晶體管 NPN2，N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S1，電阻R1。相對于圖3 (a)，這里一個雙極型晶體管PNPl代替了 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOS1，一個雙極型晶體管PNP2代替了 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2，一個雙極型晶體管PNP3代替了 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S3，一個雙極型晶體管NPm代替了 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOSl，一個雙極型晶體管NPN2代替了 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S2。圖4 (a5)的工作原理與圖3 (a) 類似，只不過圖中I2電流完全等于偏置電流Iref加上雙極型晶體管NPN3的基極電流，在電阻Rl上流過的電流完全等于I2電流加上雙極型晶體管NPN2的基極電流，稍有微小的誤差，但是對產(chǎn)生的偏置電流Iref和/或偏置電壓Vref影響可以忽略。圖4(a6)為顯示本發(fā)明第八實(shí)施例的基準(zhǔn)偏置電路圖，如圖所示，它包括雙極型晶體管PNPl，雙極型晶體管PNP2，雙極型晶體管PNP3，N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOSl， N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S2，雙極型晶體管NPm，電阻R1。相對于圖3(a)，這里一個雙極型晶體管PNPl代替了 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOS1，一個雙極型晶體管PNP2 代替了 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2，一個雙極型晶體管PNP3代替了 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S3，一個雙極型晶體管NPm代替了 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S3。 圖4(a6)的工作原理與圖3(a)類似，只不過圖中I2電流完全等于偏置電流Iref加上雙極型晶體管NPN3的基極電流，在電阻Rl上流過的電流完全等于I2電流減去雙極型晶體管 NPNl的基極電流，稍有微小的誤差，但是對產(chǎn)生的偏置電流Iref和/或偏置電壓Vref影響可以忽略。圖4(a7)為顯示本發(fā)明第九實(shí)施例的基準(zhǔn)偏置電路圖，如圖所示，它包括雙極型晶體管PNP1，雙極型晶體管PNP2，雙極型晶體管PNP3，雙極型晶體管NPW，雙極型晶體管 NPN2，雙極型晶體管NPN3，電阻Rl。相對于圖3 (a)，這里一個雙極型晶體管PNPl代替了 P 型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOSl，一個雙極型晶體管PNP2代替了 P型金屬氧化物硅MOS 晶體管PM0S2，一個雙極型晶體管PNP3代替了 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S3，一個雙極型晶體管NPm代替了 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOSl，一個雙極型晶體管NPN2代替了 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S2，一個雙極型晶體管NPN3代替了 N型金屬氧化物硅 MOS晶體管NM0S3。圖4(a7)的工作原理與圖3(a)類似，只不過圖中I2電流完全等于偏置電流Iref加上雙極型晶體管NPN3的基極電流，在電阻Rl上流過的電流完全等于I2電流加上雙極型晶體管NPN2的基極電流，再減去雙極型晶體管NPN3的基極電流，稍有微小的誤差，但是對產(chǎn)生的偏置電流Iref和/或偏置電壓Vref影響可以忽略。圖4(bl)為顯示本發(fā)明第十實(shí)施例的基準(zhǔn)偏置產(chǎn)生電路圖。如圖所示，它包括雙極型晶體管PNPl，P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOSl，電阻Rl，P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2，N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOSl，N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S2，N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S3。相對于圖3 (b)，這里一個雙極型晶體管PNPl代替了 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S1。圖4(bl)的工作原理與圖3(b)類似，只不過圖中I2電流完全等于在電阻Rl上流過的電流加上雙極型晶體管NPm的基極電流，稍有微小的誤差，但是對產(chǎn)生的偏置電流Iref和/或偏置電壓Vref影響可以忽略。圖4(b2)為顯示本發(fā)明第i^一實(shí)施例的基準(zhǔn)偏置產(chǎn)生電路圖。如圖所示，它包括P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOSl，電阻Rl，雙極型晶體管PNPl，雙極型晶體管PNP2，N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOSl，N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S2，N型金屬氧化物硅 MOS晶體管NM0S3。相對于圖3 (b)，這里一個雙極型晶體管PNPl代替了 P型金屬氧化物硅 MOS晶體管PM0S2，一個雙極型晶體管PNP2代替了 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S3。圖 4(b2)的工作原理與圖3(b)類似，只不過圖中I2電流完全等于在電阻Rl上流過的電流減去雙極型晶體管NPN2的基極電流，稍有微小的誤差，但是對產(chǎn)生的偏置電流Iref和/或偏置電壓Vref影響可以忽略。圖4(b3)為顯示本發(fā)明第十二實(shí)施例的基準(zhǔn)偏置產(chǎn)生電路圖。如圖所示，它包括 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOSl，電阻Rl，P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2，P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S3，雙極型晶體管NPm，雙極型晶體管NPN2，雙極型晶體管NPN3。 相對于圖3 (b)，這里一個雙極型晶體管NPm代替了 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOSl，一個雙極型晶體管NPN2代替了 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S2，一個雙極型晶體管NPN3 代替了 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S3。圖4 (b3)的工作原理與圖3 (b)類似，只不過圖中偏置電流Iref完全等于I2電流減去雙極型晶體管NPN3的基極電流，稍有微小的誤差， 但是對產(chǎn)生的偏置電流Iref和/或偏置電壓Vref影響可以忽略。圖4(b4)為顯示本發(fā)明第十三實(shí)施例的基準(zhǔn)偏置產(chǎn)生電路圖。如圖所示，它包括雙極型晶體管PNP1，電阻R1，雙極型晶體管PNP2，雙極型晶體管PNP3，N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOSl，N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S2，N型金屬氧化物硅MOS晶體管 NM0S3。相對于圖3 (b)，這里一個雙極型晶體管PNPl代替了 P型金屬氧化物硅MOS晶體管 PMOS1，一個雙極型晶體管PNP2代替了 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2，一個雙極型晶體管PNP3代替了 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S3。圖4 (b4)的工作原理與圖3 (b)類似，只不過圖中I2電流完全等于在電阻Rl上流過的電流減去雙極型晶體管NPN3的基極電流，再加上雙極型晶體管NPm的基極電流，稍有微小的誤差，但是對產(chǎn)生的偏置電流Iref 和/或偏置電壓Vref影響可以忽略。圖4(b5)為顯示本發(fā)明第十四實(shí)施例的基準(zhǔn)偏置產(chǎn)生電路圖。如圖所示，它包括 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOSl，電阻Rl，雙極型晶體管PNPl，雙極型晶體管PNP2，雙極型晶體管NPm，雙極型晶體管NPN2，雙極型晶體管NPN3。相對于圖3 (b)，這里一個雙極型晶體管NPm代替了 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOS1，一個雙極型晶體管NPN2代替了 N 型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S2，一個雙極型晶體管NPN3代替了 N型金屬氧化物硅MOS 晶體管NM0S3。一個雙極型晶體管PNPl代替了 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2，一個雙極型晶體管PNP2代替了 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S3。圖4(b5)的工作原理與圖3(b)類似，只不過圖中偏置電流Iref完全等于I2電流減去雙極型晶體管NPN3的基極電流，稍有微小的誤差，但是對產(chǎn)生的偏置電流Iref和/或偏置電壓Vref影響可以忽略。圖4(b6)為顯示本發(fā)明第十五實(shí)施例的基準(zhǔn)偏置產(chǎn)生電路圖。如圖所示，它包括 雙極型晶體管PNPl，電阻Rl，P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOSl，P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2，雙極型晶體管NPm，雙極型晶體管NPN2，雙極型晶體管NPN3。相對于圖3 (b)， 這里一個雙極型晶體管NPm代替了 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOSl，一個雙極型晶體管NPN2代替了 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S2，一個雙極型晶體管NPN3代替了 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S3。一個雙極型晶體管PNPl代替了 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOSl。圖4(b6)的工作原理與圖3(b)類似，只不過圖中偏置電流Iref完全等于I2電流減去雙極型晶體管NPN3的基極電流，稍有微小的誤差，但是對產(chǎn)生的偏置電流Iref和/ 或偏置電壓Vref影響可以忽略。圖4(b7)為顯示本發(fā)明第十六實(shí)施例的基準(zhǔn)偏置產(chǎn)生電路圖。如圖所示，它包括 雙極型晶體管PNP1，電阻Rl，雙極型晶體管PNP2，雙極型晶體管PNP3，雙極型晶體管NPm， 雙極型晶體管NPN2，雙極型晶體管NPN3。相對于圖3 (b)，這里一個雙極型晶體管NPm代替了 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOS1，一個雙極型晶體管NPN2代替了 N型金屬氧化物硅 MOS晶體管NM0S2，一個雙極型晶體管NPN3代替了 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S3。一個雙極型晶體管PNPl代替了 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOSl，一個雙極型晶體管PNPl 代替了 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2，一個雙極型晶體管PNPl代替了 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S3。圖4(b7)的工作原理與圖3(b)類似，只不過圖中偏置電流Iref完全等于I2電流減去雙極型晶體管NPN3的基極電流，稍有微小的誤差，但是對產(chǎn)生的偏置電流Iref和/或偏置電壓Vref影響可以忽略。圖5 (a)為顯示本發(fā)明第十七實(shí)施例的基準(zhǔn)偏置電路圖，如圖所示，它包括P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S1，型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2，P型金屬氧化物硅MOS 晶體管PM0S3，N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOSl，N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S2，N 型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S3，等效于電阻Re的受控電路模塊。相對于圖3(a)，這里一個電阻Rl由一個等效于電阻Re的受控電路模塊代替。圖5(a)的工作原理與圖3(a)類似，只不過圖中受控電路模塊的等效于電阻Re的阻值可以根據(jù)偏置電流Iref大小的需要而控制其變化。圖5(b)為顯示本發(fā)明第十八實(shí)施例的基準(zhǔn)偏置電路圖。如圖3(b)所示，它包括P 型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOSl，等效于電阻Re的受控電路模塊，P型金屬氧化物硅MOS 晶體管PM0S2，P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S3，N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOSl，N 型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S2，N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S3。相對于圖3 (b)，這里一個電阻Rl由一個等效于電阻Re的受控電路模塊代替。圖5(b)的工作原理與圖3(b) 類似，只不過圖中受控電路模塊的等效于電阻Re的阻值可以根據(jù)偏置電流Iref大小的需要而控制其變化。本發(fā)明提供一種對電源電壓大范圍變化不敏感的偏置電流Iref和/或偏置電壓 Vref產(chǎn)生電路，在相對于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的偏置電路只增加一個元件數(shù)目的情況下，大幅度提高了產(chǎn)生的偏置電流Iref和/或偏置電壓Vref的抗電源電壓波動的能力，具有極高的實(shí)用價值。
權(quán)利要求
1.一種偏置產(chǎn)生電路，包括第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S1，它的源極與電源電壓相連； 第一電阻R1，它的一端與電源電壓相連，它的另一端與所述第一 P型金屬氧化物硅MOS 晶體管PMOSl的柵極相連；第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2，它的源極與所述第一 P型金屬氧化物硅MOS 晶體管PMOSl的漏極相連，它的漏極與它自身的柵極相連；第三P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S3，它的源極與所述第一 P型金屬氧化物硅MOS 晶體管PMOSl的柵極相連，它的柵極與所述第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2的柵極相連；第一 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S1，它的源極與地電壓相連，它的漏極與所述第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2的漏極相連；第二 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S2，它的源極與地電壓相連，它的漏極與所述第三P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S3的漏極相連，并與它自身的柵極相連，它的柵極與所述第一 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOSl的柵極相連；和第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S3，它的源極與地電壓相連，它的柵極與所述第二 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S2的柵極相連，并且與電壓輸出端Vref相連，它的漏極與電流輸出端A相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述偏置產(chǎn)生電路，其特征在于，所述第一、第二、與第三P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S1、PM0S2、與PM0S3各自的溝道長度L、溝道寬度W、以及溝道寬長比(W/L)P是任意的；所述第一、第二、與第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S1、NM0S2、 與NM0S3各自的溝道長度L、溝道寬度W、以及溝道寬長比(W/L)N是任意的。但是偏置的最佳效果要求所述第二、與第三P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2、與PM0S3各自的溝道長度L、溝道寬度W、以及溝道寬長比(W/L)P是相同的；偏置的最佳效果同時要求所述第一與第二 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOSl與NM0S2各自的溝道長度L、溝道寬度W、以及溝道寬長比(1/1),是相同的，而所述第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S3的溝道長度L 與所述第一、第二 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S1、NM0S2的溝道長度L是相同的，而所述第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S3的溝道寬度W是所述第一、第二 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOSl、NM0S2的溝道寬度W的M倍，M是大于零的數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述偏置產(chǎn)生電路，其特征在于，所述第一P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOSl不論是由DMOS晶體管代替還是由雙極型BJT晶體管代替，都是本發(fā)明的偏置產(chǎn)生電路，只不過所述第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOSl由DMOS晶體管代替時，所述第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOSl的漏極、柵極、源極、襯底分別與DMOS晶體管的漏極、柵極、源極、襯底對應(yīng)；所述第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOSl由雙極型BJT晶體管代替時，所述第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOSl的漏極、柵極、源極、襯底分別與雙極型BJT晶體管的集電極、基極、發(fā)射極、襯底對應(yīng)。所述第二、第三P型金屬氧化物硅MOS 晶體管PM0S2、PM0S3不論是由DMOS晶體管代替還是由雙極型BJT晶體管代替，都是本發(fā)明的偏置產(chǎn)生電路，只不過所述第二、第三P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2、PM0S3由DMOS 晶體管代替時，所述第二、第三P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2、PM0S3的漏極、柵極、源極、襯底分別與DMOS晶體管的漏極、柵極、源極、襯底對應(yīng)；所述第二、第三P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2、PM0S3由雙極型BJT晶體管代替時，所述第二、第三P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2、PM0S3的漏極、柵極、源極、襯底分別與雙極型BJT晶體管的集電極、基極、發(fā)射極、襯底對應(yīng)。所述第一、第二、第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S1、NM0S2、 NM0S3不論是由DMOS晶體管代替還是由雙極型BJT晶體管代替，都是本發(fā)明的偏置產(chǎn)生電路，只不過所述第一、第二、第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S1、NM0S2、NM0S3由DMOS 晶體管代替時，所述第一、第二、第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S1、NM0S2、NM0S3的漏極、柵極、源極、襯底分別與DMOS晶體管的漏極、柵極、源極、襯底對應(yīng)；所述第一、第二、 第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOSl、NM0S2、NM0S3由雙極型BJT晶體管代替時，所述第一、第二、第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S1、NM0S2、NM0S3的漏極、柵極、源極、襯底分別與雙極型BJT晶體管的集電極、基極、發(fā)射極、襯底對應(yīng)；所述第一電阻Rl可以是單個電阻，也可以是電阻網(wǎng)絡(luò)，或者是等效于電阻的任何電路結(jié)構(gòu)，比如由受控晶體管構(gòu)成的等效線性電阻網(wǎng)絡(luò)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述偏置產(chǎn)生電路，其特征在于，所述偏置產(chǎn)生電路的電路結(jié)構(gòu)既可以在集成電路中實(shí)現(xiàn)，也可以在厚膜電路中實(shí)現(xiàn)，還可以用分離元器件實(shí)現(xiàn)偏置產(chǎn)生功能。
5.一種偏置產(chǎn)生電路，包括第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOSl，它的源極與電源電壓相連； 第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2，它的源極與電源電壓相連，它的柵極與所述第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOSl的柵極相連，并且它的漏極與它自身的柵極相連； 第三P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S3，它的源極與與電源電壓相連，它的柵極與所述第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S2的柵極相連，并且與電壓輸出端Vref相連，它的漏極與電流輸出端A相連；第一 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOSl，它的漏極與所述第一 P型金屬氧化物硅MOS 晶體管PMOSl的漏極相連，它的柵極與它自身的漏極相連；第二 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S2，它的漏極與所述第二 P型金屬氧化物硅MOS 晶體管PM0S2的漏極相連，它的柵極與所述第一 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOSl的柵極相連；第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S3，它的源極與地電壓相連，它的柵極與所述第二 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S2的源極相連，它的漏極與所述第一 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOSl的源極相連；和第一電阻R1，它的一端與地電壓相連，它的另一端與所述第二N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S2的源極相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述偏置產(chǎn)生電路，其特征在于，所述第一、第二、與第三P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S1、PM0S2、與PM0S3各自的溝道長度L、溝道寬度W、以及溝道寬長比(W/L)P是任意的；所述第一、第二、與第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S1、NM0S2、 與NM0S3各自的溝道長度L、溝道寬度W、以及溝道寬長比(W/L)N是任意的。但是偏置的最佳效果要求所述第一、與第二 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOSl、與NM0S2各自的溝道長度L、溝道寬度W、以及溝道寬長比(1/1),是相同的；偏置的最佳效果同時要求所述第一與第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOSl與PM0S2各自的溝道長度L、溝道寬度W、以及溝道寬長比(W/L)P是相同的，而所述第三P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S3的溝道長度L 與所述第一、第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S1、PM0S2的溝道長度L是相同的，而所述第三P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S3的溝道寬度W是所述第一、第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOSl、PM0S2的溝道寬度W的M倍，M是大于零的數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述偏置產(chǎn)生電路，其特征在于，所述第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S3不論是由DMOS晶體管代替還是由雙極型BJT晶體管代替，都是本發(fā)明的偏置產(chǎn)生電路，只不過所述第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S3由DMOS晶體管代替時，所述第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S3的漏極、柵極、源極、襯底分別與DMOS晶體管的漏極、柵極、源極、襯底對應(yīng)；所述第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S3由雙極型BJT晶體管代替時，所述第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S3的漏極、柵極、源極、襯底分別與雙極型BJT晶體管的集電極、基極、發(fā)射極、襯底對應(yīng)。所述第一、第二 N型金屬氧化物硅MOS 晶體管NM0S1、NM0S2不論是由DMOS晶體管代替還是由雙極型BJT晶體管代替，都是本發(fā)明的偏置產(chǎn)生電路，只不過所述第一、第二N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOSl、NM0S2由DMOS 晶體管代替時，所述第一、第二 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOSl、NM0S2的漏極、柵極、源極、襯底分別與DMOS晶體管的漏極、柵極、源極、襯底對應(yīng)；所述第一、第二 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S1、NM0S2由雙極型BJT晶體管代替時，所述第第一、第二 N型金屬氧化物硅MOS晶體管NM0S1、NM0S2的漏極、柵極、源極、襯底分別與雙極型BJT晶體管的集電極、基極、發(fā)射極、襯底對應(yīng)。所述第一、第二、第三P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S1、PM0S2、 PM0S3不論是由DMOS晶體管代替還是由雙極型BJT晶體管代替，都是本發(fā)明的偏置產(chǎn)生電路，只不過所述第一、第二、第三P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S1、PM0S2、PM0S3由DMOS 晶體管代替時，所述第一、第二、第三P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S1、PM0S2、PM0S3的漏極、柵極、源極、襯底分別與DMOS晶體管的漏極、柵極、源極、襯底對應(yīng)；所述第一、第二、 第三P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOSl、PM0S2、PM0S3由雙極型BJT晶體管代替時，所述第一、第二、第三P型金屬氧化物硅MOS晶體管PM0S1、PM0S2、PM0S3的漏極、柵極、源極、襯底分別與雙極型BJT晶體管的集電極、基極、發(fā)射極、襯底對應(yīng)；所述第一電阻Rl可以是單個電阻，也可以是電阻網(wǎng)絡(luò)，或者是等效于電阻的任何電路結(jié)構(gòu)，比如由受控晶體管構(gòu)成的等效線性電阻網(wǎng)絡(luò)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述偏置產(chǎn)生電路，其特征在于，所述偏置產(chǎn)生電路的電路結(jié)構(gòu)既可以在集成電路中實(shí)現(xiàn)，也可以在厚膜電路中實(shí)現(xiàn)，還可以用分離元器件實(shí)現(xiàn)偏置產(chǎn)生功能。
全文摘要
一種通過電流鏡像、鏡像控制、雙負(fù)反饋實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)偏置產(chǎn)生的偏置電路，有多種實(shí)現(xiàn)方式。所述基準(zhǔn)偏置產(chǎn)生電路通過P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOS1和P型金屬氧化物硅MOS晶體管PMOS2形成電流鏡像，再通過N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOS1與N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOS2的電流鏡像控制N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOS2的導(dǎo)通電阻，電阻R1上電流的變化反映到電阻R1上電壓的變化，反饋到N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOS2的源極，從而抑制導(dǎo)N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOS2的電流變化，同時，電阻R1上電壓的變化，再通過N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOS3的柵極控制N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOS1的源極電位，進(jìn)而控制N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOS1的柵極電位，從而改變N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOS2的柵極電壓，使N型金屬氧化物硅MOS晶體管NMOS2的漏極與源極的等效電阻發(fā)生變化，抑制電阻R1上電壓的變化，從而抑制電阻R1上電流的變化，最終抑制了偏置電流Iref和/或偏置電壓Vref對電源電壓的依賴程度，大大降低了偏置電流Iref和/或偏置電壓Vref對電源電壓的敏感性。
文檔編號G05F3/26GK102455731SQ20101051397
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月21日
發(fā)明者曹先國 申請人:曹先國