一種高輸出阻抗電流源電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種高輸出阻抗電流源電路，屬于集成電路領域。該高輸出阻抗電流源電路包括由三極管Q1和電阻R1組成的電流源產(chǎn)生電路，由運算放大器AMP1和NMOS管N1組成的用于提高輸出阻抗的負反饋電路和由NMOS管N2組成的帶源極負反饋的共源極電路。本發(fā)明提供的高輸出阻抗電流源電路，通過使用高輸出阻抗的三極管替代傳統(tǒng)的NMOS管，以及使用負反饋電路和帶源極負反饋的共源極電路與電流源產(chǎn)生電路串聯(lián)的方法，大大增加了電流源的輸出阻抗，加強了電流源的穩(wěn)定性。
【專利說明】—種高輸出阻抗電流源電路

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于集成電路領域，特別涉及一種高輸出阻抗電流源電路。

【背景技術】
[0002]電流源電路是模擬集成電路中的重要組成部分，在模擬集成電路中有廣泛的需求。電流源的輸出阻抗是電流源電路的重要參數(shù)，輸出阻抗越高，表明電流源輸出電流越穩(wěn)定。因此，在高精度電路中，特別是電流舵型DAC中，高輸出阻抗的電流源電路就顯得非常重要。
普通的電流源的輸出阻抗一般為兆歐姆數(shù)量級，電流輸出不夠穩(wěn)定，所以，普通的電流源輸出阻抗難以滿足高精度電路的要求。最常規(guī)的做法是在電流源輸出阻抗Rtl上串聯(lián)一個額外的電阻R1，使得總輸出阻抗由原來的Rtl增加到Ro+Ri。但是這種做法需要很大的芯片面積，并且會消耗較大的電壓余度。所以，上述做法增加電流源輸出阻抗的能力有限。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種高輸出阻抗電流源電路，以提高電流源電路的輸出阻抗。
一種高輸出阻抗電流源電路，包括電流源產(chǎn)生電路、用于提高輸出阻抗的負反饋電路和帶源極負反饋的共源極電路；電流源產(chǎn)生電路由三極管Ql和電阻Rl組成，用于提高輸出阻抗的負反饋電路由運算放大器AMPl和NMOS管NI組成，帶源極負反饋的共源極電路由NMOS管N2組成；電阻Rl —端接地，另一端接于三極管Ql的發(fā)射極；三極管Ql基極接輸入腳VBIAS，集電極與NMOS管NI的源極相接并接到運算放大器AMPl的負輸入端；運算放大器AMPl的正輸入端接基準電壓輸入端VREFl，運算放大器AMPl的輸出接NMOS管NI的柵極；NM0S管NI的漏極接NMOS管N2的源極；NM0S管N2的柵極接基準電壓輸入端VREF2，漏極接電流輸出端10UT。
進一步的，所述運算放大器AMPl為一級運算放大器。其中，PMOS管Pll的源極接電源VDD,柵極和漏極相接，并接到PMOS管P12的柵極和NMOS管Nll的漏極；PM0S管P12的源極接電源VDD，漏極接運算放大器AMPl的輸出VOUT ;匪05管附1的柵極接運算放大器AMPl的正輸入端INP，源極接NMOS管N12的源極和電阻Rll的一端；電阻Rll的另一端接地；NM0S管N12的柵極接運算放大器AMPl的負輸入端INN，漏極接運算放大器AMPl的輸出V0UT。
本發(fā)明提供的高輸出阻抗電流源電路，通過使用高輸出阻抗的三極管替代傳統(tǒng)的NMOS管，以及使用負反饋電路和帶源極負反饋的共源極電路的方法，大大提高了電流源的輸出阻抗，加強了電流源的穩(wěn)定性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0004]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明提供的高輸出阻抗電流源電路圖。
圖2為本發(fā)明提供的高輸出阻抗電流源中運算放大器AMPl的內(nèi)部電路圖。
圖3為本發(fā)明提供的高輸出阻抗電流源電路中電流源產(chǎn)生電路原理圖。
圖4為本發(fā)明提供的高輸出阻抗電流源電路中用于提高輸出阻抗的負反饋電路原理圖。
圖5為本發(fā)明提供的高輸出阻抗電流源電路中帶源極負反饋的共源極電路原理圖。

【具體實施方式】
[0005]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
一種高輸出阻抗電流源電路，如圖1所示，包括電流源產(chǎn)生電路、用于提高輸出阻抗的負反饋電路和帶源極負反饋的共源極電路；電流源產(chǎn)生電路由三極管Ql和電阻Rl組成，用于提高輸出阻抗的負反饋電路由運算放大器AMPl和NMOS管NI組成，帶源極負反饋的共源極電路由NMOS管N2組成；電阻Rl —端接地，另一端接于三極管Ql的發(fā)射極；三極管Ql基極接輸入腳VBIAS，集電極與NMOS管NI的源極相接并接到運算放大器AMPl的負輸入端；運算放大器AMPl的正輸入端接基準電壓輸入端VREF1，運算放大器AMPl的輸出接NMOS管NI的柵極；NM0S管NI的漏極接NMOS管N2的源極；NM0S管N2的柵極接基準電壓輸入端VREF2，漏極接電流輸出端I OUT。
所述運算放大器AMPl為一級運算放大器。其結構如圖2所示，INP為運算放大器AMPl的正輸入端，INN為運算放大器AMPl的負輸入端，VOUT為運算放大器AMPl的輸出端。其中，PMOS管Pll的源極接電源VDD，柵極和漏極相接，并接到PMOS管P12的柵極和NMOS管Nll的漏極；PM0S管P12的源極接電源VDD，漏極接運算放大器AMPl的輸出VOUT ；NM0S管Nll的柵極接運算放大器AMPl的正輸入端INP，源極接NMOS管N12的源極和電阻Rll的一端；電阻Rll的另一端接地；NM0S管N12的柵極接運算放大器AMPl的負輸入端INN，漏極接運算放大器AMPl的輸出V0UT。
所述電流源產(chǎn)生電路如圖3所示，電阻Rl —端接地，另一端接三極管Ql的發(fā)射極；三極管Ql的基極接偏置電壓提供端VBIAS，集電極接電流輸出端10UT1。對電流源產(chǎn)生電路



/ R
進行小信號分析，可以得出其從1UTl看進去的輸出阻抗為:O = v(1+f)，電阻Rl的




vT
引入使得三極管輸出電阻IV增大了 IaR1ZX倍，其中Vt為一大小約為26mV的常數(shù)，Ici為通過三極管集電極的電流。
所述用于提高輸出阻抗的負反饋電路的原理圖如圖4所示，電阻Γ()1為圖3所示電流源產(chǎn)生電路的輸出阻抗，其一端接地，另一端接NMOS管NI的源極和運算放大器AMPl的負輸入端；運算放大器AMPl的正輸入端接基準電壓VREFl ;NM0S管NI的柵極接運算放大器AMPl的輸出端，漏極接電流輸出端10UT2。對圖4電路進行小信號分析可以得出:1*。2 =AigmnlImirtjl，其中A1為運算放大器AMPl的增益，gmnl為NMOS管NI的跨導，rml為NMOS管NI的輸出電阻，L為圖3所示電流源產(chǎn)生電路的輸出阻抗。
所述帶源極負反饋的共源極電路如圖5所示，其中1*。2為圖4用于提高輸出阻抗的負反饋電路的輸出阻抗。ro2 一端接地，另一端接NMOS管N2的源極；NM0S管N2的柵極接基準電壓VREF2，漏極接輸出V0UT。對圖5所示的帶源極負反饋的共源極電路進行小信號分析可以得出:輸出阻抗L3 = (l+gnm2ro2)ron2 ;其中，g?2為NMOS管N2的跨導，1*。2為用于提高輸出阻抗的負反饋電路的輸出阻抗，ron2為NMOS管N2的輸出電阻。
根據(jù)上述分析可以得出，本發(fā)明所述的高輸出阻抗電流源電路的總輸出阻抗為

【權利要求】
1.一種高輸出阻抗電流源電路，其特征在于:包括電流源產(chǎn)生電路、用于提高輸出阻抗的負反饋電路和帶源極負反饋的共源極電路；電流源產(chǎn)生電路由三極管Ql和電阻Rl組成，用于提高輸出阻抗的負反饋電路由運算放大器AMPl和NMOS管NI組成，帶源極負反饋的共源極電路由NMOS管N2組成；電阻Rl —端接地，另一端接于三極管Ql的發(fā)射極；三極管Ql基極接輸入腳VBIAS，集電極與NMOS管NI的源極相接并接到運算放大器AMPl的負輸入端；運算放大器AMPl的正輸入端接基準電壓輸入端VREFl，運算放大器AMPl的輸出接NMOS管NI的柵極；NM0S管NI的漏極接NMOS管N2的源極；NM0S管N2的柵極接基準電壓輸入端VREF2，漏極接電流輸出端10UT。
2.如權利要求1所述的高輸出阻抗電流源電路，其特征在于，所述運算放大器AMPl為一級運算放大器，其中，PMOS管PlI的源極接電源VDD，柵極和漏極相接，并接到PMOS管P12的柵極和NMOS管Nll的漏極；PM0S管P12的源極接電源VDD，漏極接運算放大器AMPl的輸出VOUT ；NM0S管Nll的柵極接運算放大器AMPl的正輸入端INP，源極接NMOS管N12的源極和電阻Rll的一端；電阻Rll的另一端接地；NM0S管N12的柵極接運算放大器AMPl的負輸入端INN，漏極接運算放大器AMPl的輸出V0UT。
【文檔編號】G05F1/56GK104199501SQ201410421513
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月25日 優(yōu)先權日:2014年8月25日
【發(fā)明者】林劍輝 申請人:長沙瑞達星微電子有限公司