[發明專利]片內參考電流產生電路

在審

• 申請號: 201910981700.6
• 申請日: 2019-10-16
• 公開（公告）號: CN112667022A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 季汝敏;應戰
• 申請（專利權）人: 長鑫存儲技術有限公司
• 主分類號: G05F3/26
• 分類號: G05F3/26
• 代理公司: 上海盈盛知識產權代理事務所(普通合伙) 31294
• 代理人: 孫佳胤;高翠花

本發明提供一種片內參考電流產生電路，用以供應至少一參考電流給至少一負載，所述片內參考電流產生電路包括：晶體管；運算放大單元，其正輸入端輸入一參考電壓，負輸入端耦接所述晶體管的源極，輸出端耦接所述晶體管的柵極；第一下拉電阻單元，耦接于所述晶體管的源極與接地之間，所述第一下拉電阻單元為經過ZQ校準電路校準的電阻單元；電流鏡單元，耦接于所述晶體管的漏極與電源電壓之間，用于將產生的電流輸出供所述負載使用。本發明的優點在于，片內參考電流產生電路能夠提供穩定的參考電流。

技術領域

本發明涉及集成電路領域，尤其涉及一種片內參考電流產生電路。

背景技術

參考電流是對溫度、電壓、工藝等因素變化不敏感的電流，其被廣泛應用在集成電路設計中。例如，通過參考電流對電容充放電形成的振蕩器電路可以應用在DRAM中的電荷泵電路。請參閱圖1，其為振蕩器電路圖，通過參考電流I_ch1和I_ch2對電容C₁和C₂進行充電，當電容C₁和C₂上的電壓被充到與參考電壓V_bg相同的時候，比較器comp₁和comp₂翻轉，對DFF進行置位或者復位動作；輸出信號S₁或S₂發生翻轉并對相應的電容進行放電，循環往復，產生時鐘信號。其中，工藝偏差、溫度變化等因素會導致參考電流變化，參考電流的變化會影響電容的充電時間，進而影響該時鐘信號的頻率，導致振蕩器頻率的精度不夠高。

圖2是一個芯片內部常用的參考電流產生電路。請參閱圖2，通過運放opamp的鉗位使得電阻R0上的電壓也為Vref，這樣流過電阻上的電流為Vref/R0。通過晶體管M12和晶體管M13組成的電流鏡即可將所產生的電流輸出供其它模塊使用。Vref可以由內部帶隙電壓分壓得到，并且通常會對Vref進行調整(Trimming)以獲得精度較高的參考電壓Vref，由此得到的Vref對工藝、電壓和溫度的變化不敏感。而R0是片上電阻，通常由多晶電阻實現，其阻值會隨溫度或工藝容差的變化而產生較大的變化，這導致最終輸出的電流(即參考電流)也會隨溫度或者工藝容差的變化而發生較大的變化。若是將R0通過片外電阻來實現，其會占用額外的管腳資源，不利于元器件的小型化，且必定耗費大量空間，增加生產成本，不符合經濟效益。

因此，如何使片內參考電流產生電路輸出穩定的參考電流成為目前亟需解決的技術。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種片內參考電流產生電路，其能夠輸出穩定的參考電流。

為了解決上述問題，本發明提供了一種片內參考電流產生電路，用以供應至少一參考電流給至少一負載，所述片內參考電流產生電路包括：晶體管；運算放大單元，其正輸入端輸入一參考電壓，負輸入端耦接所述晶體管的源極，輸出端耦接所述晶體管的柵極；第一下拉電阻單元，耦接于所述晶體管的源極與接地之間，所述第一下拉電阻單元為經過ZQ校準電路校準的電阻單元；電流鏡單元，耦接于所述晶體管的漏極與電源電壓之間，用于將產生的電流輸出供所述負載使用。

進一步，所述ZQ校準電路具有一第二下拉電阻單元及校準所述第二下拉電阻單元的下拉校準碼，所述第一下拉電阻單元復制所述第二下拉電阻單元，并使用所述下拉校準碼作為所述第一下拉電阻單元的下拉校準碼。

進一步，所述第一下拉電阻單元與所述第二下拉電阻單元相鄰設置。

進一步，所述參考電壓遠小于2(V_GS-V_TH)。

進一步，所述參考電壓為2(V_GS-V_TH)的1/100～1/10。