低溫度系數(shù)和低電源電壓系數(shù)的基準(zhǔn)電流源的制作方法
【專利摘要】本申請公開了一種低溫度系數(shù)和低電源電壓系數(shù)的基準(zhǔn)電流源，包括：帶隙基準(zhǔn)電路和電流源產(chǎn)生電路，所述帶隙基準(zhǔn)電路的輸出端口IPTAT電性連接所述電流源產(chǎn)生電路；所述電流源產(chǎn)生電路用于產(chǎn)生一個(gè)負(fù)溫度系數(shù)的第二電流，并與所述帶隙基準(zhǔn)電路的輸出端口IPTAT輸出的第一電流進(jìn)行疊加，通過調(diào)節(jié)電流鏡比例來調(diào)節(jié)兩個(gè)電流的權(quán)重，以在所述電流源產(chǎn)生電路的輸出端口Iout輸出基準(zhǔn)電流。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單，利用IPTAT電流作為偏置電流，并且采用折疊式共源共柵放大器，能夠減小電源電壓對電流的影響，從而得到一個(gè)低溫度系數(shù)和低電源電壓系數(shù)的基準(zhǔn)電流。
【專利說明】低溫度系數(shù)和低電源電壓系數(shù)的基準(zhǔn)電流源

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001〕 本發(fā)明屬于集成電路【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種低溫度系數(shù)和低電源電壓系數(shù)的基準(zhǔn)電流源。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體工藝的進(jìn)步和電子市場越來越苛刻的要求，對于八IX:，100,開關(guān)電源以及溫度傳感器的精度要求越來越高。而它們的精度都取決于基準(zhǔn)電流源的精度，因?yàn)榛鶞?zhǔn)電流源為它們提供偏置電流。
[0003]公布號為⑶103472877—的專利文獻(xiàn)公開了一種高精度基準(zhǔn)電流源，其包括第一電流產(chǎn)生電路、第二電流產(chǎn)生電路和基準(zhǔn)電流輸出電路，所述第一電流產(chǎn)生電路和第二電流產(chǎn)生電路分別與基準(zhǔn)電流輸出電路連接，所述第二電流產(chǎn)生？1八1電流源，所述基準(zhǔn)電流輸出電路的輸出端進(jìn)行輸出。該現(xiàn)有技術(shù)雖然能夠在一定程度上提高精度，但顯著缺點(diǎn)是:電流源電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功耗大，使得芯片成本增加。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種低溫度系數(shù)和低電源電壓系數(shù)的基準(zhǔn)電流源，在保證精度的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)降低成本的要求。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0006]一種低溫度系數(shù)和低電源電壓系數(shù)的基準(zhǔn)電流源，其特征在于，包括:帶隙基準(zhǔn)電路和電流源產(chǎn)生電路，所述帶隙基準(zhǔn)電路的輸出端口電性連接所述電流源產(chǎn)生電路；
[0007]所述電流源產(chǎn)生電路用于產(chǎn)生一個(gè)負(fù)溫度系數(shù)的第二電流，并與所述帶隙基準(zhǔn)電路的輸出端口輸出的第一電流進(jìn)行疊加，通過調(diào)節(jié)電流鏡比例來調(diào)節(jié)兩個(gè)電流的權(quán)重，以在所述電流源產(chǎn)生電路的輸出端口輸出基準(zhǔn)電流。
[0008]本發(fā)明的有益效果為:
[0009]結(jié)構(gòu)簡單，電流源包括帶隙基準(zhǔn)電路和電流源產(chǎn)生電路，帶隙基準(zhǔn)電路的輸出端口 I”#電性連接所述電流源產(chǎn)生電路，利用電流作為偏置電流，并且采用折疊式共源共柵放大器，能夠減小電源電壓對電流的影響，從而得到一個(gè)低溫度系數(shù)和低電源電壓系數(shù)的基準(zhǔn)電流。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]此處所說明的附圖用來提供對本申請的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本申請的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本申請，并不構(gòu)成對本申請的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0011]圖1是本發(fā)明的低溫度系數(shù)和低電源電壓系數(shù)的基準(zhǔn)電流源的原理示意圖；
[0012]圖2是圖1所示基準(zhǔn)電流源的帶隙基準(zhǔn)電路的電路圖；
[0013]圖3是圖1所示基準(zhǔn)電流源的折疊式共源共柵放大器的電路圖；
[0014]圖4是圖1所示基準(zhǔn)電流源的電流源產(chǎn)生電路的電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]如在說明書及權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定組件。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)可理解，硬件制造商可能會(huì)用不同名詞來稱呼同一個(gè)組件。本說明書及權(quán)利要求并不以名稱的差異來作為區(qū)分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來作為區(qū)分的準(zhǔn)則。如在通篇說明書及權(quán)利要求當(dāng)中所提及的“包含”為一開放式用語，故應(yīng)解釋成“包含但不限定于”?！按笾隆笔侵冈诳山邮盏恼`差范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在一定誤差范圍內(nèi)解決所述技術(shù)問題，基本達(dá)到所述技術(shù)效果。說明書后續(xù)描述為實(shí)施本申請的較佳實(shí)施方式，然所述描述乃以說明本申請的一般原則為目的，并非用以限定本申請的范圍。本申請的保護(hù)范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
[0016]請參照圖1，本發(fā)明的低溫度系數(shù)和低電源電壓系數(shù)的基準(zhǔn)電流源，包括:帶隙基準(zhǔn)電路和電流源產(chǎn)生電路，所述帶隙基準(zhǔn)電路的輸出端口 I”#電性連接所述電流源產(chǎn)生電路；所述電流源產(chǎn)生電路用于產(chǎn)生一個(gè)負(fù)溫度系數(shù)的第二電流，并與所述帶隙基準(zhǔn)電路的輸出端口 I”#輸出的第一電流進(jìn)行疊加，通過調(diào)節(jié)電流鏡比例來調(diào)節(jié)兩個(gè)電流的權(quán)重，以在所述電流源產(chǎn)生電路的輸出端口 I。#輸出基準(zhǔn)電流。
[0017]圖2是圖1所示基準(zhǔn)電流源的帶隙基準(zhǔn)電路的電路圖，如圖所示，所述帶隙基準(zhǔn)電路包括4個(gè)？型103管肥0、與肥3，2個(gè)咿?型三極管與02，5個(gè)電阻61、尺2、尺3、尺4與尺5，1個(gè)電容01，1個(gè)運(yùn)算放大器。
[0018]優(yōu)選地，1？0的漏極與陽的一端連接；1？0的柵極與運(yùn)算放大器的輸出端連接； 的漏極與的源極、1？3的源極連接；1？2的漏極、的集電極與運(yùn)算放大器的同向輸入端連接的柵極、1？3的漏極、02的集電極、運(yùn)算放大器的反向輸入端與輸出端口連接，所述輸出端口連接電流源產(chǎn)生電路的發(fā)射極與町的一端連接；01的發(fā)射極與尺1的另一端、1？2的一端連接；01的基極、02的基極與83的一端、財(cái)?shù)囊欢诉B接；財(cái)?shù)牧硪欢恕?？5的另一端，01的一端與帶隙基準(zhǔn)電路的輸出端口 V即？連接；1？1的柵極與偏置電壓％連接；1？0的源極、1？1的源極與電源700連接#2的另一端、1？3的另一端、電容的另一端與連接。
[0019]優(yōu)選地，所述運(yùn)算放大器為折疊式共源共柵放大器。
[0020]圖3是圖1所示基準(zhǔn)電流源的折疊式共源共柵放大器的電路圖，如圖所示，所述折疊式共源共柵放大器包括4個(gè)？型103管腿^4、1？5?即6與]\1？7，5個(gè)?型103管麗1，麗2，麗3，麗4與麗5。
[0021]優(yōu)選地，麗1的柵極與放大器的同向輸入端連接；麗2的柵極與放大器的反向輸入端連接；麗1的漏極與腿^4的漏極、即6的源極連接；麗2的漏極與腿^5的漏極、即7的源極連接；麗1的源極、麗2的源極與麗3的漏極連接6的漏極與麗4的漏極、麗4的柵極、麗5的柵極連接7的漏極、麗5的漏極與該放大器的輸出端口連接。
[0022]優(yōu)選地，1？4的柵極、即5的柵極與偏置電壓仆化連接6的柵極、即7的柵極與偏置電壓^62連接；麗3的柵極與偏置電壓7他1連接。
[0023]優(yōu)選地，1？4的源極、即5的源極與電源700連接。
[0024]優(yōu)選地，麗3的源極、麗4的源極、麗5的源極與⑶0連接。
[0025]圖4是圖1所示基準(zhǔn)電流源的電流源產(chǎn)生電路的電路圖，如圖所示，所述電流源產(chǎn)生電路包括6個(gè)？型103管肥8，肥9，肥10，肥11，1？12與肥13，2個(gè)?型103管麗6與麗7，1個(gè)咿X型三極管03和1個(gè)電阻尺6。
[0026]優(yōu)選地，1？8的漏極與03的集電極連接9的柵極、即9的漏極、即11的源極與1？10的柵極連接10的漏極與即12的源極連接11的柵極、即11的漏極、即12的柵極、03的基極與電阻冊的一端連接12的漏極、即13的漏極與麗6的柵極、麗6的漏極、麗7的柵極連接；1？8的柵極、1？13的柵極與輸入端口連接,7的漏極與輸出端口 10此連接。
[0027]優(yōu)選地，1？8的源極、即9的源極、即10的源極、即13的源極與電源700連接。
[0028]優(yōu)選地，麗6的源極、麗7的源極、03的發(fā)射極、電阻冊的另一端與⑶0連接。
[0029]本發(fā)明的有益效果為:
[0030]結(jié)構(gòu)簡單，電流源包括帶隙基準(zhǔn)電路和電流源產(chǎn)生電路，帶隙基準(zhǔn)電路的輸出端口 I”#電性連接所述電流源產(chǎn)生電路，利用電流作為偏置電流，并且采用折疊式共源共柵放大器，能夠減小電源電壓對電流的影響，從而得到一個(gè)低溫度系數(shù)和低電源電壓系數(shù)的基準(zhǔn)電流。
[0031]上述說明示出并描述了本申請的若干優(yōu)選實(shí)施例，但如前所述，應(yīng)當(dāng)理解本申請并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述申請構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進(jìn)行改動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)和變化不脫離本申請的精神和范圍，則都應(yīng)在本申請所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種低溫度系數(shù)和低電源電壓系數(shù)的基準(zhǔn)電流源，其特征在于，包括:帶隙基準(zhǔn)電路和電流源產(chǎn)生電路，所述帶隙基準(zhǔn)電路的輸出端口 Iptat電性連接所述電流源產(chǎn)生電路； 所述電流源產(chǎn)生電路用于產(chǎn)生一個(gè)負(fù)溫度系數(shù)的第二電流，并與所述帶隙基準(zhǔn)電路的輸出端口 Iptat輸出的第一電流進(jìn)行疊加，通過調(diào)節(jié)電流鏡比例來調(diào)節(jié)兩個(gè)電流的權(quán)重，以在所述電流源產(chǎn)生電路的輸出端口 Itjut輸出基準(zhǔn)電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫度系數(shù)和低電源電壓系數(shù)的基準(zhǔn)電流源，其特征在于，所述帶隙基準(zhǔn)電路包括4個(gè)P型MOS管MP0、MP1、MP2與MP3，2個(gè)NPN型三極管Ql與Q2，5個(gè)電阻町、1?2、1?3、1?4與1?5，1個(gè)電容(:1，1個(gè)運(yùn)算放大器； 其中，MPO的漏極與R5的一端連接；ΜΡ0的柵極與運(yùn)算放大器的輸出端連接；MP1的漏極與MP2的源極、MP3的源極連接；MP2的漏極、Ql的集電極與運(yùn)算放大器的同向輸入端連接；MP3的柵極、MP3的漏極、Q2的集電極、運(yùn)算放大器的反向輸入端與輸出端口 Iptat連接，所述輸出端口 Iptat連接電流源產(chǎn)生電路；Q2的發(fā)射極與Rl的一端連接；Q1的發(fā)射極與Rl的另一端、R2的一端連接；Q1的基極、Q2的基極與R3的一端、R4的一端連接；R4的另一端、R5的另一端，Cl的一端與帶隙基準(zhǔn)電路的輸出端口 VREF連接；MP1的柵極與偏置電壓Vb連接；ΜΡ0的源極、MPl的源極與電源VDD連接；R2的另一端、R3的另一端、電容Cl的另一端與GND連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低溫度系數(shù)和低電源電壓系數(shù)的基準(zhǔn)電流源，其特征在于，所述運(yùn)算放大器為折疊式共源共柵放大器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低溫度系數(shù)和低電源電壓系數(shù)的基準(zhǔn)電流源，其特征在于:所述折疊式共源共柵放大器包括4個(gè)P型MOS管MP4、MP5、MP6與MP7，5個(gè)N型MOS管MNl，MN2，MN3，MN4 與 MN5 ； 其中，麗I的柵極與放大器的同向輸入端連接；麗2的柵極與放大器的反向輸入端連接；MN1的漏極與MP4的漏極、MP6的源極連接；MN2的漏極與MP5的漏極、MP7的源極連接；麗I的源極、麗2的源極與麗3的漏極連接；MP6的漏極與MN4的漏極、MN4的柵極、麗5的柵極連接；MP7的漏極、麗5的漏極與該放大器的輸出端口 Vout連接； MP4的柵極、MP5的柵極與偏置電壓Vpbl連接；MP6的柵極、MP7的柵極與偏置電壓Vpb2連接；麗3的柵極與偏置電壓Vnbl連接； MP4的源極、MP5的源極與電源VDD連接； MN3的源極、MN4的源極、MN5的源極與GND連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低溫度系數(shù)和低電源電壓系數(shù)的基準(zhǔn)電流源，其特征在于:所述電流源產(chǎn)生電路包括6個(gè)P型MOS管MP8，MP9，MP10，MP11，MP12與MP13，2個(gè)N型MOS管MN6與麗7，I個(gè)NPN型三極管Q3和I個(gè)電阻R6 ； 其中，MP8的漏極與Q3的集電極連接；MP9的柵極、MP9的漏極、MPll的源極與MPlO的柵極連接；MP10的漏極與MP12的源極連接；MP11的柵極、MPll的漏極、MP12的柵極、Q3的基極與電阻R6的一端連接；MP12的漏極、MP13的漏極與MN6的柵極、MN6的漏極、麗7的柵極連接；MP8的柵極、MP13的柵極與輸入端口 Iptat連接；麗7的漏極與輸出端口 1ut連接； MP8的源極、MP9的源極、MPlO的源極、MP13的源極與電源VDD連接； MN6的源極、MN7的源極、Q3的發(fā)射極、電阻R6的另一端與GND連接。
【文檔編號】G05F1/56GK104460805SQ201410787578
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月17日
【發(fā)明者】喻大華, 袁凱, 薛婷, 張寶華, 呂曉琪 申請人:內(nèi)蒙古科技大學(xué)