[發(fā)明專利]基準電流源電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011282561.7
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112230704B
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發(fā)明（設計）人: 李兆桂;陳濤;謝飛
• 申請（專利權）人: 普冉半導體（上海）股份有限公司
• 主分類號: G05F1/567
• 分類號: G05F1/567
• 代理公司: 上海浦一知識產(chǎn)權代理有限公司 31211
• 代理人: 王江富

本發(fā)明公開了一種基準電流源電路，啟動電路與通常的基準電流源電路相同，基準電壓電路中增加了第一NMOS管，基準電流電路中增加了第二NMOS管，第一NMOS管、第二NMOS管主要用于鏡像出基準電壓給后級基準電流電路，該準電流源電路將基準電壓直接鏡像給后級基準電流電路，通過鏡像電壓偏置方式產(chǎn)生基準電流源，無需運放電路，無需考慮環(huán)路補償，降低了設計難度，使得電路更穩(wěn)定可靠，根據(jù)實際工藝中電阻溫度系數(shù)的情況，調(diào)節(jié)設計參數(shù)，即可達成低溫漂的輸出基準電流。

技術領域

本發(fā)明涉及半導體電路技術領域，特別涉及一種基準電流源電路。

背景技術

現(xiàn)有基準電流源電路如圖1所示，其啟動電路主要是通過啟動復位信號Ponrst控制第零NMOS管NM0的柵極，第零NMOS管NM0的源極和襯底接地，漏極接到偏置節(jié)點pbias上。當啟動復位信號Ponrst為高電平時，第零NMOS管NM0導通將偏置節(jié)點pbias拉到低電位，從而使得整個電路啟動。而啟動復位信號Ponrst是由該基準電流源電路之外的上電清零模塊(POR，全稱Power on reset)來產(chǎn)生的，僅在上電過程中有一段時間為高電平，當經(jīng)過有效的清零間隔后，該信號會跳變?yōu)榈碗娖讲⒁恢本S持，此時基準電壓電路即可正常工作，后續(xù)通過運放電路比例輸出，輸出電流基準為Vref/R3，實際輸出大小可通過鏡像比例進行調(diào)節(jié)。

正常工作情況下：

I0為鏡像管PM3和PM4的電流，兩路鏡像管電流相等，即第一三級管Q1和第二三級管Q2的集電極電流均為I0，第二三極管Q2為N個與第一三極管Q1尺寸相同的晶體管并聯(lián)(Is2＝N*Is1，Is1為第一三極管Q1的飽和電流，Is2為第二三極管Q2的飽和電流)，Vref為基準電壓電路輸出的基準電壓，Vbe1為基準電壓電路中的第一三極管Q1的基極發(fā)射極電壓，Vbe2為基準電壓電路中的第二三極管Q2的基極發(fā)射極電壓，Vbe1、Vbe2為負溫度系數(shù)，通常在-1.5mV/℃～-2.0mV/℃，且比較穩(wěn)定；k為玻爾茲曼常數(shù)，值為1.3806505*10^-23J/K，q為元電荷,即最小的電荷，值為1.6×10^-19庫侖；

ΔVbe為正的溫度系數(shù)

通過調(diào)節(jié)第一三極管Q1同第二三極管Q2和的比例系數(shù)N，以及第零電阻R0、第一電阻R1的系數(shù)，可以調(diào)整出低溫漂的電壓輸出。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種基準電流源電路，能達成低溫漂，并且無需考慮環(huán)路補償，降低了設計難度，使得電路更穩(wěn)定可靠，根據(jù)實際工藝中電阻溫度系數(shù)的情況，調(diào)節(jié)設計參數(shù)，達成低溫漂的輸出基準電流Iref。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供的基準電流源電路，其包括第零NMOS管NM0、第一NMOS管NM1、第二NMOS管NM2、第三PMOS管PM3、第四PMOS管PM4、第五PMOS管PM5、第六PMOS管PM6、第一三極管Q1、第二三極管Q2、第零電阻R0、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3及運算放大器(OP)；

第三PMOS管PM3、第四PMOS管PM4的源漏中的第一端接工作電壓VDD；

第三PMOS管PM3的源漏中的第二端經(jīng)第一電阻R1串接到第一三極管Q1的發(fā)射極；

第一三極管Q1的集電極及基極接地GND；

第四PMOS管PM4的源漏中的第二端接第一NMOS管NM1的柵極及其源漏中的第一端；

第一NMOS管NM1的源漏中的第二端依次經(jīng)第二電阻R2、第零電阻R0串接到第二三極管Q2的發(fā)射極；

第二三極管Q2的集電極及基極接地GND；