[發明專利]一種電流基準源電路

有效

• 申請號: 201610202516.3
• 申請日: 2016-04-01
• 公開（公告）號: CN105739586B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 劉均;陸云
• 申請（專利權）人: 深圳還是威健康科技有限公司
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明屬于電流源技術領域，尤其涉及一種電流基準源電路。

背景技術

基準電流源是指在模擬集成電路中用來作為其它電路的電流基準的高精度、低溫度系數的電流源，而電流源作為模擬集成電路的關鍵電路單元，廣泛應用于運算放大器、A/D轉換器、D/A轉換器中。由于基準電流源是輸出電流給系統的其他模塊，因此，基準電流源的精度直接影響到整個系統的精度和穩定性，而影響基準電流源的精度與穩定性的主要因素是溫度。

目前，為了消除基準電流源因溫度變化所產生的影響，現有技術主要通過帶隙基準源電路實現。帶隙基準源電路主要是利用雙極性晶體管器件得到一個溫度補償的帶隙基準電壓，進而通過電阻器件得到一個不受溫度影響的基準電流。然而，由于帶隙基準源電路需要用到雙極性晶體管，而雙極性晶體管的體積大，因此造成帶隙基準源電路消耗的芯片面積大，并且雙極性晶體管的高階非線性因素會制約基準電流的溫度系數的精度，進而影響帶隙基準源電路的精度；此外，由于制作工藝的影響，電阻的實際阻值與理論值會存在偏差，并且電阻是對溫度較為敏感的元件，其電阻值隨著溫度增高會發生變化，因此電阻的存在會對帶隙基準源電路的精度產生影響。

綜上所述，現有的電流基準源電路存在消耗的芯片面積大和精度低的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電流基準源電路，旨在解決現有的電流基準源電路存在消耗的芯片面積大和精度低的問題。

本發明是這樣實現的，一種電流基準源電路，所述電流基準源電路包括啟動模塊、鏡像電流模塊以及基準電流產生模塊；

所述基準電流產生模塊包括第一支路單元、第二支路單元以及第三支路單元，所述第一支路單元與所述第二支路單元均包括一MOS器件，所述第三支路單元包括多個MOS器件，所述啟動模塊的輸入端與所述鏡像電流模塊的輸入端共接于外部電源，所述鏡像電流模塊的第一輸出端、第二輸出端以及第三輸出端分別與所述第一支路單元的輸入端、所述第二支路單元的輸入端以及所述第三支路單元的輸入端連接，所述第二支路單元的輸入端與所述啟動模塊的第一輸出端連接，所述啟動模塊的第二輸出端、所述第一支路單元的輸出端、所述第二支路單元的輸出端以及所述第三支路單元的輸出端共接于地；

當所述電流基準源電路上電后，所述啟動模塊控制所述基準電流產生模塊工作，所述基準電流產生模塊的第二支路單元產生偏移電壓，所述鏡像電流模塊將流入至所述第一支路單元的第一電流鏡像至所述第三支路單元以產生第二電流，所述第二電流等于所述第一電流；所述第二支路單元根據所述第一電流、所述第二電流以及所述偏移電壓產生第三電流，所述鏡像電流模塊將所述第三電流鏡像至所述鏡像電流模塊的第四輸出端以輸出基準電流，所述基準電流等于所述第三電流。

在本發明中，通過采用包括啟動模塊、鏡像電流模塊以及基準電流產生模塊的電流基準源電路，使得當電流基準源電路上電后，啟動模塊控制基準電流產生模塊工作，基準電流產生模塊的第二支路單元產生偏移電壓，鏡像電流模塊將流入至第一支路單元的第一電流鏡像至第三支路單元以產生第二電流，第二電流等于第一電流；第二支路單元根據第一電流、第二電流以及偏移電壓產生第三電流，鏡像電流模塊將第三電流鏡像至鏡像電流模塊的第四輸出端以輸出基準電流，基準電流等于第三電流，進而使得該電流基準源電路無需使用雙極性晶體管與電阻便可產生基準電流，從而解決了現有的電流基準源電路存在消耗的芯片面積大和精度低的問題。

附圖說明

圖1是本發明一實施例所提供的電流基準源電路的模塊結構示意圖；

圖2是圖1所示的電流基準源電路的示例電路結構圖；

圖3是本發明一實施例所提供的電流基準源電路中的閾值差電壓ΔVt_h23隨溫度變化的曲線圖；

圖4是本發明一實施例所提供的電流基準源電路產生的基準電流的溫度特性曲線圖；

圖5是本發明一實施例所提供的電流基準源電路在五種工藝角下的基準電流的溫度特性曲線仿真圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

以下結合具體附圖對本發明的實現進行詳細的描述：

圖1示出了本發明一實施例所提供的電流基準源電路的模塊結構，為了便于說明，僅示出與本實施例相關的部分，詳述如下：