[發明專利]偏置差分對晶體管的方法以及對應的集成電路

在審

• 申請號: 202010499172.3
• 申請日: 2020-06-04
• 公開（公告）號: CN112073042A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: Y·若利;V·比內;M·屈埃卡
• 申請（專利權）人: 意法半導體(魯塞)公司
• 主分類號: H03K17/30
• 分類號: H03K17/30;H03K17/16
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 董莘

本公開的實施例涉及一種用于偏置差分對晶體管的方法以及對應的集成電路。該集成電路包括至少一個差分對晶體管、偏置電流生成器，所述偏置電流生成器被配置為在偏置節點上生成偏置電流，所述偏置節點通過相應電阻元件耦合到所述差分對中的每個晶體管的源極端子。補償電流生成器被配置為在兩個電阻元件中的一個電阻元件中生成補償電流，以便補償所述差分對中的晶體管的閾值電壓的實際值之間的差異。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2019年6月11日提交的法國申請號1906167的優先權，該申請以引用的方式并入本文。

技術領域

實施例和實現涉及集成電路，特別地涉及包括差分對MOS晶體管的集成電路。

背景技術

集成比較器和放大器設備通常包括差分對MOS晶體管，該差分對MOS晶體管被偏置電流偏置。相應輸入信號所控制的晶體管的相應導通允許比較或放大輸入電壓中的差異。

在比較器中，晶體管必須以相同的方式響應，以確保比較是準確的。因此，差分對中的晶體管的閾值電壓必須相等。實際上，由于制造偶然性，晶體管的實際閾值電壓會系統性地呈現它們之間的變化。

附加地，遲滯被添加到差分對的控制中，以便避免由噪聲引起的不需要的比較。

在放大器中，閾值電壓之間的偏移可能會導致輸入與輸出之間的顯著差異(例如，在跟隨器中或可編程增益模式下的運算放大器中)；因此，閾值電壓之間的差異必須盡可能小。

用于補償閾值電壓之間的偏移的常規技術涉及改變耦合在該對中的每個晶體管的源極與偏置節點之間的電阻元件的電阻值，偏置電流在該偏置節點上被吸取。

附加地，用于引入遲滯偏移的常規技術涉及通過將多個相同晶體管并聯連接來調整晶體管的導通，這些多個相同晶體管的耦合由相同數目的開關控制。

為了減小提供遲滯的結構的大小，法國專利申請FR1854562提出通過控制和校準耦合到偏置節點的可控的電阻元件來實現對閾值電壓的偏移和遲滯偏移的補償。

然而，通過使偏置電流流經電阻元件來實現補償，并且因此該補償取決于偏置電流的行為。特別地，典型地提供呈現與偏置電流的溫度變化互補的溫度變化的電流，使得對偏移的補償保持恒定。

此外，可控式電阻元件可以被調整的增量越小，電阻元件所占據的面積就越大，并且調整器開關所引入的寄生電容也就越高。

附加地，可能的補償幅度越大，晶體管的源極電壓與偏置節點之間的差異就越大。

以上缺點不利地影響了差分對在輸入電壓動態方面的性能，特別是在從n型差分對轉變為p型差分對(且反之亦然)時，并且無論調整后的補償值如何上述缺點都會存在。

期望克服這些缺點。

發明內容

根據實現和實施例，提出了一種獨立的可調整的溫度穩定的結構，其具有低電容并且在差分對的偏置節點上具有小的電壓差，用于補償該對晶體管的閾值電壓值的偏移并引入遲滯。

根據一個方面，提出了一種用于對集成電路中的至少一個差分對晶體管進行偏置的方法，該方法包括以下操作：

在偏置節點上生成偏置電流，該偏置節點通過相應的電阻元件耦合到所述差分對中的每個晶體管的源極端子；

在兩個電阻元件中的一個電阻元件中生成補償電流以便補償差分對晶體管的閾值電壓的實際值之間的差異。

因此，與偏置電流允許補償實際閾值電壓中的差異的常規方法不同，生成補償電流，使其經由兩個電阻元件中的一個電阻元件專用于補償所述差異。