[發明專利]同時提供零溫度系數電壓和電流基準的VGS/R型基準源

有效

• 申請號: 201110311069.2
• 申請日: 2011-10-14
• 公開（公告）號: CN102385409A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 朱文銳;楊海鋼
• 申請（專利權）人: 中國科學院電子學研究所
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周國城

技術領域

本發明涉及CMOS集成電路技術領域，是一種可同時提供零溫度系數電壓基準和零溫度系數電流基準的V_GS/R型基準源電路。

背景技術

基準源電路是為模擬電路系統提供電壓或者電流基準工作點的電路，是模擬電路系統中重要的模塊之一。從溫度系數上，基準可分為零溫度系數基準，正溫度系數(PTAT，Proportional?To?AbsoluteTemperature)基準，負溫度系數(CTAT，Complementary?To?AbsoluteTemperature)基準。從基準屬性上，又可以分為電壓基準和電流基準。其中，零溫度系數的電流基準(又稱恒電流基準)和零溫度系數的電壓基準(又稱恒電壓基準)的特性由于不隨溫度改變而改變，是模擬電路系統中常常選用的基準。

CMOS工藝可以提供的電阻中，有些為正溫度系數，如未硅化的多晶硅電阻；有些為負溫度系數，如硅化的多晶硅電阻。

V_GS/R型基準源電路由于其結構簡單，功耗電流低，版圖面積小而被廣泛應用于無線射頻識別標簽(RFID，Radio?FrequencyIDentification)等低功耗、低成本領域。傳統的V_GS/R型基準源電路可以提供一種零溫度系數電流基準、一種CTAT電壓基準和一種PTAT電壓基準。圖1為傳統的V_GS/R型基準源電路原理圖。PM1和PM2尺寸相同，構成電流鏡。流過R_CTAT的電流和流過NM1的電流相等，設為I_REF。假設NM1工作在飽和狀態，則：

IREFRCTAT=VT1+2IREFμnCox(W/L)1---(1)]]>

其中，R_CTAT代表電阻R_CTAT的阻值，V_T1代表NM1的閾值電壓，μ_n代表電子遷移率，C_ox代表柵極金屬-氧化物單位面積電容率。(W/L)₁代表NM1的寬長比。對(1)式兩邊求導：可得，

∂IREF∂T·RCTAT+∂RCTAT∂T·IREF]]>