[發明專利]一種帶負反饋的電源偏置電路

無效

• 申請號: 200710052408.3
• 申請日: 2007-06-01
• 公開（公告）號: CN101067753A
• 公開（公告）日: 2007-11-07
• 發明（設計）人: 鄒雪城;魯力;劉政林;張程龍;寧軍;余凱
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G05F1/46
• 分類號: G05F1/46;G05F1/56
• 代理公司: 華中科技大學專利中心
• 代理人: 曹葆青

技術領域

本發明屬于模擬集成電路領域，具體涉及一種帶負反饋的電源偏置電路，該電路能有效地提供與電源無關的偏置電流。

背景技術

隨著社會的發展，使得人們對消費電子產品的性能要求也越來越高。這就對相應消費類IC的性能要求也越來越高。其中偏置電路的作用主要是為其他工作模塊提供合適的偏置電流以用于確定放大器的靜態工作點。在集成電路內部通常需要高質量的偏置電路，以提供穩定的偏置電流。對于多通道的集成運放，由于基本使用共同的偏置電路，甚至還需要考慮相鄰通道間的相互串擾。

現有的與電源無關的偏置電路通常采用的是采用尺寸不同的MOS管形成的電源無關偏置電路，用在源極添加電阻的方法唯一確定電流值，并通過額外添加啟動管或者啟動電路驅使電路擺脫簡并偏置點，從原理上說，可以認為是一種帶正反饋的與電源無關的偏置電路。這樣既對電源無關的抑制能力較低，也引入過多的啟動管。

在西安交通大學出版社2003出版，由陳貴燦等人翻譯完成的畢查德拉扎維的經典書籍《模擬CMOS集成電路設計》中，311頁講述一個電源偏置電路，但是其不存在任何反饋電路，所以其電源抑制比無法達到一個較高的精度，使得其在高精度應用時仍將無法滿足要求。而且其需要額外的啟動電路，整體結構的性價比不高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種帶負反饋的電源偏置電路，本電源偏置電路具有獨立工作的能力，電路所占面積小，能夠有效地改善電路動態性能。

本發明提供的帶負反饋的電源偏置電路，該電路包括偏置產生電路，鏡像支路，反饋支路和電流輸出支路；其中，

偏置產生電路用于產生與電源無關的偏置電流，它由電流源I1，I2，NMOS管n1，n2組成，NMOS管n1、n2組成電流鏡結構，兩者柵寬和寬長比均相等；電流源I1一端接高電平Vcc，另一端接n1的漏極；電流源I2的一端接高電平Vcc，另一端與NMOS管n2漏極相接，并接入鏡像支路；NMOS管n1的柵極接NMOS管n2的柵極，并與NMOS管n2的漏級相接；NMOS管n1和n2的源極接地；鏡像支路用于鏡像偏置產生電路中的電流，并將電流鏡像到電流輸出支路；鏡像支路由PMOS管p1和NMOS管n3組成；PMOS管p1的源極接高電平Vcc，其柵極與漏極相連，接入電流輸出支路，并接到NMOS管n3的漏極；NMOS管n3與NMOS管n2的寬長比相等，NMOS管n3的柵極與NMOS管n2的漏極相接，NMOS管n3源極接地；

反饋支路用于產生電流反饋量，調整偏置產生電路中的偏置電流大??；反饋支路由電流源I3和等效開關SW組成；電流源I3的一端接高電平Vcc，另一端與SW一端相接，SW的另一端與偏置產生電路中NMOS管n2的漏極相接；

電流輸出支路用于輸出穩定的偏置電流，電流輸出支路由PMOS管p2組成；PMOS管p2的源極接高電平Vcc，柵極與鏡像支路中PMOS管p1的柵極相接，漏極輸出偏置電流。

本發明電源偏置電路將與電源無關的偏置穩定在固定的值，該結構比起現有的電源偏置電路，能更好的穩定輸出的偏置電流，降低對電源電壓的敏感度。與現有的偏置相比，偏置產生電路沒有采用現有的左右支路電流相等的方法，而是通過反饋回路偏置產生電路的支路進行電流補償，兩條支路的電流相等，同時對于支路的失配，反饋回路也能起到抑制作用。本發明引入負反饋概念，通過對偏置產生電路中的電流的調節使電流保持在一定值，增強偏置電流的穩定性，使得輸出的偏置電流有更高的精度。

附圖說明

圖1為本發明負反饋偏置電路的原理示意圖；

圖2為本發明的具體實現電路圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發明帶負反饋的電源偏置電路包括偏置產生電路1，鏡像支路2，反饋支路3和電流輸出支路4，下面說明該電路工作原理。

電流源I1和I2產生的鏡像電流分別流經NMOS管n1和NMOS管n2，當NMOS管n1和NMOS管n2中的電流相等時，SW斷開，鏡像電流通過PMOS管p1，NMOS管n3鏡像到PMOS管p2輸出；當I1和I2不等時，開關SW導通，I3流入NMOS管n2，補償流經NMOS管n2的電流使得流經NMOS管n1的電流與流經NMOS管n2的電流相等。NMOS管n2中經過補償后的電流經PMOS管p1，NMOS管n3鏡像到PMOS管p2后輸出。