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一種精確的電流產(chǎn)生電路的制作方法

文檔序號:6322984閱讀:253來源:國知局
專利名稱:一種精確的電流產(chǎn)生電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明主要涉及電流放大器的設(shè)計領(lǐng)域,特指一種精確的 l/jff倍電流產(chǎn)生電路。
背景技術(shù)
在現(xiàn)在的模擬CMOS集成電路設(shè)計中,有很多地方需要精確的電流偏置,例如A/D、 D/A轉(zhuǎn)換器、各類數(shù)?;旌螴C。通常情況下都是通過將某個基準(zhǔn)電流進(jìn)行放大,以得到我 們需要的參考電流,當(dāng)然,此放大倍數(shù)不一定都是大于一,很多地方要求此放大倍數(shù)要小于 一,或者是基于某個參數(shù)進(jìn)行放大,特別是在帶隙基準(zhǔn)中,為了進(jìn)行二階溫度補(bǔ)償通常需 要采用一些電流補(bǔ)償方式,而此補(bǔ)償電流通常都是其基準(zhǔn)電流的於倍,此處的於是指三 極管的電流放大系數(shù),JV是大于或等于一的整數(shù),因此只要能精確產(chǎn)生1/尹倍電流,就可 以很容易得到〃/於倍電流,因為整數(shù)被電流放大通過簡單的電流鏡像就可以實現(xiàn),因此怎 么產(chǎn)生精確的_倍電流成了我們關(guān)注的焦點和難點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題就在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題,提供一種與CMOS完 全兼容的、精確的卯倍電流產(chǎn)生電路。本發(fā)明提出的解決方案為首先利用三極管基極電流冬、集電極電流冬和發(fā)射 極電流厶之間的關(guān)系,即厶=知+卷,且於厶,其中斿是三級管的電流放大系數(shù),將輸 入電流4注入PNP管的發(fā)射極,就可以得到一個單位電流各,然后結(jié)合高精度電流鏡實現(xiàn)
電流加減運算,從而使得厶=應(yīng),即產(chǎn)生了精確的1/JS倍電流。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點就在于
1、性能優(yōu)異本發(fā)明通過利用三極管良好的電流特性,并采用高精度的共源共柵電流 鏡實現(xiàn)精確的電路運算,從而得到精確的耶倍電流;
2、結(jié)構(gòu)簡單本發(fā)明中提出的電路結(jié)構(gòu)采用自偏置形式,無須額外的偏置電路,降低了 設(shè)計成本;
3、應(yīng)用范圍廣本發(fā)明由于能夠提供精度高電流、且與普通的CMOS工藝完全兼容,無 需額外的工藝步驟來實現(xiàn)對特殊器件的兼容,所以應(yīng)用范圍更廣。


圖1是本發(fā)明的電路原理示意圖。
具體實施例方式以下將結(jié)合附圖和具體實施對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1所示,本發(fā)明是一種精確的1/於倍電流產(chǎn)生電路,該電路由PM0S管MfM6、 NM0S管M7 M10、電阻R和PNP管Q1組成,其中M1 M6和電阻R組成共源共柵電流鏡,設(shè)通 過電阻的電流為4,通過M1、M4支路的電流為4,而通過M3、M6支路的電流為,根據(jù)電
流鏡像原理可得,
則流入Q1發(fā)射極的電流為4,M9與M10的柵源電壓相同,故通過M9與M10的電
流也相同,考慮到溝道調(diào)制效應(yīng)對M0S管電流的影響,加入了 M7和M8分別與M9與M10連 接成共源共柵的形式,從而使得M9與M10漏極電壓精確相等,從而消除了溝道調(diào)制效應(yīng)對 M9與M10的電流的影響,即使得通過M9與M10的電流精確相等。如圖1可知,通過M10的
電流即Q1基極電流4,則有厶,根據(jù)PNP管電流特性, Is={^l)Is(2)
則有,
人(3)
由于4 聯(lián)立式(1)、式(2)、式(3)可得, WjS(4)
從而實現(xiàn)了精確的卵倍電流。
權(quán)利要求
一種精確的1/β倍電流產(chǎn)生電路,其特征在于由PMOS管(M1)、(M2)、(M3)、(M4)、(M5)、(M6)和NMOS管(M7)、(M8)、(M9)、(M10)以及一個PNP管(Q1)和電阻(R)組成,(M1)、(M2)、(M3)的源極接電源,柵極與(M5)的漏極相連,漏極分別與(M4)、(M5)、(M6)的源極相連,形成共源共柵結(jié)構(gòu),增強(qiáng)其輸出阻抗;(M4)、(M5)、(M6)的柵極(M7)的漏極以及電阻(R)下端相連;(M7)與(M9)以及(M8)與(M10)分別以共源共柵形式連接,(M7)的柵極與(M8)的柵極以及(Q1)的發(fā)射極相連,(M9)的柵極與(M10)的柵極以及(Q1)的基極相連,輸入電流Iin連接到(Q1)的發(fā)射極,(M6)的漏極即輸出電流Iout。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種精確的1/β倍電流產(chǎn)生電路。本電路通過采用共源共柵電流鏡結(jié)構(gòu),增強(qiáng)其輸出阻抗,從而提高了電流的穩(wěn)定性,且負(fù)載采用自偏置的形式,減小了電路的開銷,并利用三極管良好的電流特性,使輸出電流Iout精確的等于輸入電流Iin的1/β倍。
文檔編號G05F3/30GK101976094SQ20101055209
公開日2011年2月16日 申請日期2010年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月19日
發(fā)明者李俊豐, 石大勇, 蔣仁杰, 譚曉強(qiáng), 郭斌, 陳寶民, 陳怒興 申請人:長沙景嘉微電子有限公司
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