電流源電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電流源電路，其包括正溫系數(shù)電壓產(chǎn)生子電路、電流鏡像子電路及電流產(chǎn)生子電路，電流產(chǎn)生子電路包括第一放大器、第一場效應管、第二場效應管與第三場效應管，正溫系數(shù)電壓產(chǎn)生子電路產(chǎn)生一個與溫度變化趨勢相同的第一電壓，且將第一電壓輸入至第一放大器的正向輸入端，電流產(chǎn)生子電路產(chǎn)生的第一電流流經(jīng)第一場效應管，其產(chǎn)生的第二電流流經(jīng)第二場效應管；電流鏡像子電路包括第二放大器、第四場效應管、第五場效應管及第六場效應管；第四場效應管鏡像第二電流至第六場效應管，第五場效應管鏡像第一電流至第六場效應管，第六場效應管的漏極輸出產(chǎn)生的電流。本發(fā)明的電流源電路可有效減小溫度電壓，加工工藝及制程等對輸出電流的影響，提高了輸出電流的穩(wěn)定性與準確度。
【專利說明】電流源電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及集成電路領(lǐng)域，更具體地涉及一種電流源電路。

【背景技術(shù)】
[0002] 電流源為集成電路中的基本單元，廣泛應用于各種模擬及集成數(shù)字電路中。電流 源的結(jié)構(gòu)種類繁多，但在大多數(shù)的集成電路中都是采用的電壓除以電阻再鏡像的方式產(chǎn)生 集成電路所需要的電流。通過這種方式產(chǎn)生的電流源的電阻由于受到溫度，電壓，加工工藝 及制程等的影響，尤其溫度對產(chǎn)生的電流的影響很大，會產(chǎn)生20%左右的變化，另外場效應 管在不同工藝邊界的參數(shù)也存在著變化，使得同一電路輸出電流值會有30%以上的差異。 因此在大批量生產(chǎn)時，產(chǎn)品的成品率會受到很大的影響，而且這種電流源產(chǎn)生的電流的精 度也達不到產(chǎn)業(yè)要求。
[0003] 因此，有必要提供一種改進的電流源電路來克服上述缺陷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種電流源電路，該電流源電路可有效減小溫度、電壓、加工 工藝及制程等對輸出電流的影響，提高了輸出電流的穩(wěn)定性與準確度。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種電流源電路，其包括正溫系數(shù)電壓產(chǎn)生子電路、 電流鏡像子電路及電流產(chǎn)生子電路，所述電流產(chǎn)生子電路包括第一放大器、第一場效應管、 第二場效應管與第三場效應管，所述正溫系數(shù)電壓產(chǎn)生子電路產(chǎn)生一個與溫度變化趨勢相 同的第一電壓，且將所述第一電壓輸入至所述第一放大器的正向輸入端，所述第一放大器 的反向輸入端與所述第三場效應管的源極及第二場效應管的漏極連接，所述第一放大器的 輸出端與所述第三場效應管的柵極連接，所述第一場效應管的源極及第二場效應管的源極 均接地，所述第一場效應管的柵極、漏極及第二場效應管的柵極共同連接，且所述電流產(chǎn)生 子電路產(chǎn)生的第一電流流經(jīng)所述第一場效應管，其產(chǎn)生的第二電流流經(jīng)所述第二場效應 管，所述第一場效應管與第二場效應管的電子遷移率是與溫度變化趨勢相反的工藝參數(shù)； 所述電流鏡像子電路包括第二放大器、第四場效應管、第五場效應管及第六場效應管，所述 第二放大器的正相輸入端與所述第三場效應管的漏極、第四場效應管的漏極連接，所述第 二放大器的反向輸入端與所述第一場效應管的漏極、第五場效應管的漏極連接，所述第二 放大器的輸出端與所述第四場效應管的柵極、第五場效應管的柵極、第六場效應管的柵極 連接，所述第四場效應管的源極、第五場效應管的源極、第六場效應管的源極均與外部電源 連接；所述第四場效應管鏡像所述第二電流至所述第六場效應管，所述第五場效應管鏡像 所述第一電流至所述第六場效應管，所述第六場效應管的漏極輸出產(chǎn)生的電流。
[0006] 較佳地，所述第一場效應管、第二場效應管及第三場效應管為N型場效應管。
[0007] 較佳地，所述第四場效應管、第五場效應管及第六場效應管具有相同的寬長比。
[0008] 較佳地，所述第一場效應管的寬長比為所述第二場效應管寬長比的兩倍。
[0009] 較佳地，所述電流鏡像子電路還包括第七場效應管、第八場效應管及第九場效應 管，所述第二放大器的正向輸入端與所述第七場效應管的漏極連接，所述第二放大器的反 向輸入端與所述第八場效應管的漏極連接，所述第七場效應管的柵極、第八場效應管的柵 極、第九場效應管的柵極共同連接，所述第七場效應管的源極與第四場效應管的漏極連接， 所述第八場效應管的源極與第五場效應管的漏極連接，所述第九場效應管的源極與第六場 效應管的漏極連接，所述第九場效應管的漏極輸出產(chǎn)生的電流。
[0010] 較佳地，所述第七場效應管、第八場效應管及第九場效應管具有相同的寬長比。
[0011] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的電流源電路由于所述正溫系數(shù)電壓產(chǎn)生子電路產(chǎn)生一 個與溫度變化趨勢相同的第一電壓，且將所述第一電壓輸入至所述電流產(chǎn)生子電路的第一 放大器的正向輸入端，而所述電流產(chǎn)生子電路的第一場效應管與第二場效應管的電子遷移 率為與溫度變化趨勢相反的工藝參數(shù)，且通過所述第一場效應管與第二場效應管的漏極輸 出產(chǎn)生的電流；使得所述第一場效應管與第二場效應管的電子遷移率與所述第一電壓可相 互削弱或抵消對方因溫度變化對輸出的電流的影響，提高了輸出電流的穩(wěn)定性與準確度。
[0012] 通過以下的描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本發(fā)明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1為本發(fā)明電流源電路的結(jié)構(gòu)框圖。
[0014] 圖2為本發(fā)明電流源電路另一實施例的結(jié)構(gòu)框圖。

【具體實施方式】
[0015] 現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實施例，附圖中類似的元件標號代表類似的元件。如 上所述，本發(fā)明提供了一種電流源電路，該電流源電路可有效減小溫度電壓，加工工藝及制 程等對輸出電流的影響，提高了輸出電流的穩(wěn)定性與準確度。
[0016] 請參考圖1，圖1為本發(fā)明電流源電路的結(jié)構(gòu)框圖。如圖所示，本發(fā)明的電流源電 路包括正溫系數(shù)電壓產(chǎn)生子電路、電流鏡像子電路及電流產(chǎn)生子電路，所述電流產(chǎn)生子電 路包括第一放大器0P1、第一場效應管Ml、第二場效應管M2與第三場效應管M3 ;所述正溫 系數(shù)電壓產(chǎn)生子電路產(chǎn)生一個與溫度變化趨勢相同的第一電壓Vref，且將所述第一電壓 Vref輸入至所述第一放大器0P1的正向輸入端，所述第一放大器0P1的反向輸入端與所述 第三場效應管M3的源極及第二場效應管M2的漏極連接，所述第一放大器0P1的輸出端與 所述第三場效應管M3的柵極連接，所述第一場效應管Ml的源極及第二場效應管M2的源極 均接地，所述第一場效應管Ml的柵極、漏極及第二場效應管M2的柵極共同連接，其中，所述 第一場效應管Ml與第二場效應管M2的電子遷移率是與溫度變化趨勢相反的工藝參數(shù)，所 述電流產(chǎn)生子電路產(chǎn)生的第一電流II流經(jīng)所述第一場效應管Ml，其產(chǎn)生的第二電流12流 經(jīng)所述第二場效應管M2。所述電流鏡像子電路包括第二放大器0P2、第四場效應管M4、第五 場效應管M5及第六場效應管M6 ;所述第二放大器0P2的正相輸入端與所述第三場效應管 M3的漏極、第四場效應管M4的漏極連接，所述第二放大器0P2的反向輸入端與所述第一場 效應管Ml的漏極、第五場效應管M5的漏極連接，所述第二放大器0P2的輸出端與所述第四 場效應管M4的柵極、第五場效應管M5的柵極、第六場效應管M6的柵極連接，所述第四場效 應管M4的源極、第五場效應管M5的源極、第六場效應管M6的源極均與外部電源VDD連接， 所述第四場效應管M4鏡像所述第二電流12至所述第六場效應管M6,所述第五場效應管M5 鏡像所述第一電流11至所述第六場效應管M6,所述第六場效應管M6的漏極輸出產(chǎn)生的電 流Iref。另外，在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述第一場效應管Ml、第二場效應管M2及第 三場效應管M3為N型場效應管。
[0017] 在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述第四場效應管M4、第五場效應管M5及第六場效 應管M6具有相同的寬長比，且所述第一場效應管Ml的寬長比為所述第二場效應管M2寬長 比的兩倍；其中，分別用（W/Lh、（W/L) 2、（W/L)3、（W/L)4、（W/L)5、（W/L) 6表示第一場效應管 Ml至第六場效應管M6的寬長比。
[0018] 在本發(fā)明的電流鏡像子電路中第四場效應管M4、第五場效應管M5及第六場效應 管M6為鏡像場效應管；因為第二放大器0P2的鉗位作用，使得電壓Vp = Vn，其輸出電壓為 第四場效應管M4、第五場效應管M5及第六場效應管M6提供柵偏置電壓，因為第四場效應管 M4、第五場效應管M5及第六場效應管M6具有相同的寬長比，且由于所述第二放大器0P2的 鉗位，使得第四場效應管M4與第五場效應管M5的每個節(jié)點電壓都相同，所以其產(chǎn)生的電流 也相同，即：
[0019] ^ = ^ = Iref (1)
[0020] 電流產(chǎn)生子電路中，所述第一場效應管Ml工作在飽和區(qū)，流過所述第一場效應管 Ml的電流II為
[則

【權(quán)利要求】
1. 一種電流源電路，其特征在于包括正溫系數(shù)電壓產(chǎn)生子電路、電流鏡像子電路及電 流產(chǎn)生子電路，所述電流產(chǎn)生子電路包括第一放大器、第一場效應管、第二場效應管與第三 場效應管，所述正溫系數(shù)電壓產(chǎn)生子電路產(chǎn)生一個與溫度變化趨勢相同的第一電壓，且將 所述第一電壓輸入至所述第一放大器的正向輸入端，所述第一放大器的反向輸入端與所述 第三場效應管的源極及第二場效應管的漏極連接，所述第一放大器的輸出端與所述第三場 效應管的柵極連接，所述第一場效應管的源極及第二場效應管的源極均接地，所述第一場 效應管的柵極、漏極及第二場效應管的柵極共同連接，且所述電流產(chǎn)生子電路產(chǎn)生的第一 電流流經(jīng)所述第一場效應管，其產(chǎn)生的第二電流流經(jīng)所述第二場效應管，所述第一場效應 管與第二場效應管的電子遷移率是與溫度變化趨勢相反的工藝參數(shù)；所述電流鏡像子電路 包括第二放大器、第四場效應管、第五場效應管及第六場效應管，所述第二放大器的正相輸 入端與所述第三場效應管的漏極、第四場效應管的漏極連接，所述第二放大器的反向輸入 端與所述第一場效應管的漏極、第五場效應管的漏極連接，所述第二放大器的輸出端與所 述第四場效應管的柵極、第五場效應管的柵極、第六場效應管的柵極連接，所述第四場效應 管的源極、第五場效應管的源極、第六場效應管的源極均與外部電源連接；所述第四場效應 管鏡像所述第二電流至所述第六場效應管，所述第五場效應管鏡像所述第一電流至所述第 六場效應管，所述第六場效應管的漏極輸出產(chǎn)生的電流。
2. 如權(quán)利要求1所述的電流源電路，其特征在于，所述第一場效應管、第二場效應管及 第三場效應管為N型場效應管。
3. 如權(quán)利要求2所述的電流源電路，其特征在于，所述第四場效應管、第五場效應管及 第六場效應管具有相同的寬長比。
4. 如權(quán)利要求3所述的電流源電路，其特征在于，所述第一場效應管的寬長比為所述 第二場效應管寬長比的兩倍。
5. 如權(quán)利要求4所述的電流源電路，其特征在于，所述電流鏡像子電路還包括第七場 效應管、第八場效應管及第九場效應管，所述第二放大器的正向輸入端與所述第七場效應 管的漏極連接，所述第二放大器的反向輸入端與所述第八場效應管的漏極連接，所述第七 場效應管的柵極、第八場效應管的柵極、第九場效應管的柵極共同連接，所述第七場效應管 的源極與第四場效應管的漏極連接，所述第八場效應管的源極與第五場效應管的漏極連 接，所述第九場效應管的源極與第六場效應管的漏極連接，所述第九場效應管的漏極輸出 產(chǎn)生的電流。
6. 如權(quán)利要求5所述的電流源電路，其特征在于，所述第七場效應管、第八場效應管及 第九場效應管具有相同的寬長比。
【文檔編號】G05F1/56GK104090616SQ201410318925
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月7日
【發(fā)明者】楊保頂 申請人:四川和芯微電子股份有限公司