[發明專利]一種將輸入偏置電流減小到微微安級的電路

無效

• 申請號: 201210088499.7
• 申請日: 2012-03-30
• 公開（公告）號: CN103365327A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 李真
• 申請（專利權）人: 蘇州貝克微電子有限公司
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一種將輸入偏置電流減小到微微安級的電路，用于在運算放大器，比較器，或有共模輸入電壓的線性集成電路中。

背景技術：

在實際應用中，多集電極三極管Q7和Q8的基極會出現漏電流(外延隔離的漏電流用電流源I17和電流源I18表示)，上述漏電流可以達到幾十個納安在溫度升高到125℃時，多集電極PNP三極管Q7的集電極電流將不能準確跟隨跟隨三極管Q3的基極電流，多集電極PNP三極管Q8的集電極電流將不能準確跟隨跟隨三極管Q4的基極電流，也就不能準確消除與其相連的輸入級三極管的基極電流。然而，當電路中基極電流為納安級時，多集電極三極管Q7和Q8的漏電流可以忽略，該電路的消除基極電流的功能便可實現。

盡管在基極電流為納安級時，產生的納安級的漏電流可以忽略，但當基極電流為微微安級時，上述漏電流則不能被忽略，該電路的消除基極電流的功能不能完全實現。消除偏置電流的原理在美國4068254號專利和喬治.埃爾迪于1972年發表的一篇題為《具有低噪聲，低溫漂，低偏置電流的運算放大器》的文章中均有提及。上述電路只能將偏置電流減小到納安級，不能減小到微微安級。

由于現有電路在消除偏置電流方面沒有考慮共模電壓波動的干擾，故當出現共模電壓干擾時，上述電路可能無法正常工作。

發明內容：

本發明的目的是提供一種將輸入偏置電流減小到微微安級的電路，用于在運算放大器，比較器，或有共模輸入電壓的線性集成電路中。

本發明的技術解決方案是：

一種將輸入偏置電流減小到微微安級的電路，用于在運算放大器，比較器，或有共模輸入電壓的線性集成電路中。在上述線性集成電路中常通過消除輸入偏置電流的方法來減小偏置電流，本發明電路可承受較高的溫度(125℃)。本發明電路的特點是：當有共模輸入電壓時，上述電路仍可正常工作。上述電路不受電路中有無漏電流的影響，可將偏置電流減小到微微安級。上述電路將偏置電流減小到微微安級，并不會對交流運算放大器的正常工作，上述電路可以在晶圓片測試階段調整輸入偏置電流。本發明電路可將兩個輸入級三極管的基極偏置電流減少到微微安級，本發明電路包括一個與輸入級三極管具有相同增益特性的跟隨三極管。本發明電路包括第一個電路，第一個電路對跟隨三極管和輸入級三極管的作用是：在忽略共模輸入電壓影響的情況下產生相同的電流分別流入跟隨三極管的集電極和輸入級三極管的集電極。使跟隨三極管的基極電流和上述輸入級三極管的基極偏置電流相同。同時，本發明的第二個電路中含有多集電極三極管，各集電極分別連接到跟隨三極管和輸入級三極管的基極，為跟隨三極管提供基極電流，同時將電流引入到輸入級三級管的基極來消除基極偏置電流。第二個電路中引入到輸入級三極管的基極電流與跟隨三極管的基極電流相同，上述電流并不受電路中漏電流的影響。

本發明基本特征包括：第一個電路使跟隨三極管飽和，跟隨三極管能夠迅速消除在三極管逐漸反偏過程中基極產生的電容，跟隨三極管能迅速達到反偏狀態，以此來保證電路能在交流條件下正常工作。第三個電路用來產生在100mv到200mv之間的上述輸入級三極管的基集電壓和跟隨三極管的基集電壓，并使上述跟隨三極管的基集電壓與輸入級三極管的基集電壓保持始終相等，減少漏電流對上述電路產生的影響。本發明電路還包括一個有電阻和齊納二極管構成的網絡，在晶圓片測試階段，齊納二極管可通過短路方式使電阻網路發生改變來調整跟隨三極管的基極偏置電流，使電路能夠精確消除輸入級三極管基極偏置電流。

附圖說明：

圖1為現有消除偏置電流的電路示意圖。

圖2為本發明的將偏置電流減小到微微安級的電路示意圖。

具體實施方式：

參照圖2，在有共模輸入電壓(即在輸入級三極管Q11和Q12的基極和V-間的電壓)，本發明電路可消除具有高增益的輸入級三極管Q11和Q12的基極偏置電流，上述電路包括一個和輸入級三極管具有相同特性，尤其是電流增益相同的跟隨三級管Q10。上述電路還包括用來產生確定電流流入三極管Q10，Q11和Q12的各自集電極的電路。最終使得，跟隨三極管Q10的基極電流與個輸入級三極管的基極電流相同。參照圖2，跟隨三極管10的發射極連接到共模電壓端，并隨共模電壓做相應浮動。因此，流入上述三個三級管集電極的電流I也做相應浮動，并保持相同。