电流源电路的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种电流源电路，其包括正温系数电压产生子电路、电流镜像子电路及电流产生子电路，电流产生子电路包括第一放大器、第一场效应管、第二场效应管与第三场效应管，正温系数电压产生子电路产生一个与温度变化趋势相同的第一电压，且将第一电压输入至第一放大器的正向输入端，电流产生子电路产生的第一电流流经第一场效应管，其产生的第二电流流经第二场效应管；电流镜像子电路包括第二放大器、第四场效应管、第五场效应管及第六场效应管；第四场效应管镜像第二电流至第六场效应管，第五场效应管镜像第一电流至第六场效应管，第六场效应管的漏极输出产生的电流。本发明的电流源电路可有效减小温度电压，加工工艺及制程等对输出电流的影响，提高了输出电流的稳定性与准确度。
【专利说明】电流源电路
【技术领域】
[0001] 本发明涉及集成电路领域，更具体地涉及一种电流源电路。
【背景技术】
[0002] 电流源为集成电路中的基本单元，广泛应用于各种模拟及集成数字电路中。电流 源的结构种类繁多，但在大多数的集成电路中都是采用的电压除以电阻再镜像的方式产生 集成电路所需要的电流。通过这种方式产生的电流源的电阻由于受到温度，电压，加工工艺 及制程等的影响，尤其温度对产生的电流的影响很大，会产生20%左右的变化，另外场效应 管在不同工艺边界的参数也存在着变化，使得同一电路输出电流值会有30%以上的差异。 因此在大批量生产时，产品的成品率会受到很大的影响，而且这种电流源产生的电流的精 度也达不到产业要求。
[0003] 因此，有必要提供一种改进的电流源电路来克服上述缺陷。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种电流源电路，该电流源电路可有效减小温度、电压、加工 工艺及制程等对输出电流的影响，提高了输出电流的稳定性与准确度。
[0005] 为实现上述目的，本发明提供一种电流源电路，其包括正温系数电压产生子电路、 电流镜像子电路及电流产生子电路，所述电流产生子电路包括第一放大器、第一场效应管、 第二场效应管与第三场效应管，所述正温系数电压产生子电路产生一个与温度变化趋势相 同的第一电压，且将所述第一电压输入至所述第一放大器的正向输入端，所述第一放大器 的反向输入端与所述第三场效应管的源极及第二场效应管的漏极连接，所述第一放大器的 输出端与所述第三场效应管的栅极连接，所述第一场效应管的源极及第二场效应管的源极 均接地，所述第一场效应管的栅极、漏极及第二场效应管的栅极共同连接，且所述电流产生 子电路产生的第一电流流经所述第一场效应管，其产生的第二电流流经所述第二场效应 管，所述第一场效应管与第二场效应管的电子迁移率是与温度变化趋势相反的工艺参数； 所述电流镜像子电路包括第二放大器、第四场效应管、第五场效应管及第六场效应管，所述 第二放大器的正相输入端与所述第三场效应管的漏极、第四场效应管的漏极连接，所述第 二放大器的反向输入端与所述第一场效应管的漏极、第五场效应管的漏极连接，所述第二 放大器的输出端与所述第四场效应管的栅极、第五场效应管的栅极、第六场效应管的栅极 连接，所述第四场效应管的源极、第五场效应管的源极、第六场效应管的源极均与外部电源 连接；所述第四场效应管镜像所述第二电流至所述第六场效应管，所述第五场效应管镜像 所述第一电流至所述第六场效应管，所述第六场效应管的漏极输出产生的电流。
[0006] 较佳地，所述第一场效应管、第二场效应管及第三场效应管为N型场效应管。
[0007] 较佳地，所述第四场效应管、第五场效应管及第六场效应管具有相同的宽长比。
[0008] 较佳地，所述第一场效应管的宽长比为所述第二场效应管宽长比的两倍。
[0009] 较佳地，所述电流镜像子电路还包括第七场效应管、第八场效应管及第九场效应 管，所述第二放大器的正向输入端与所述第七场效应管的漏极连接，所述第二放大器的反 向输入端与所述第八场效应管的漏极连接，所述第七场效应管的栅极、第八场效应管的栅 极、第九场效应管的栅极共同连接，所述第七场效应管的源极与第四场效应管的漏极连接， 所述第八场效应管的源极与第五场效应管的漏极连接，所述第九场效应管的源极与第六场 效应管的漏极连接，所述第九场效应管的漏极输出产生的电流。
[0010] 较佳地，所述第七场效应管、第八场效应管及第九场效应管具有相同的宽长比。
[0011] 与现有技术相比，本发明的电流源电路由于所述正温系数电压产生子电路产生一 个与温度变化趋势相同的第一电压，且将所述第一电压输入至所述电流产生子电路的第一 放大器的正向输入端，而所述电流产生子电路的第一场效应管与第二场效应管的电子迁移 率为与温度变化趋势相反的工艺参数，且通过所述第一场效应管与第二场效应管的漏极输 出产生的电流；使得所述第一场效应管与第二场效应管的电子迁移率与所述第一电压可相 互削弱或抵消对方因温度变化对输出的电流的影响，提高了输出电流的稳定性与准确度。
[0012] 通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 图1为本发明电流源电路的结构框图。
[0014] 图2为本发明电流源电路另一实施例的结构框图。
【具体实施方式】
[0015] 现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如 上所述，本发明提供了一种电流源电路，该电流源电路可有效减小温度电压，加工工艺及制 程等对输出电流的影响，提高了输出电流的稳定性与准确度。
[0016] 请参考图1，图1为本发明电流源电路的结构框图。如图所示，本发明的电流源电 路包括正温系数电压产生子电路、电流镜像子电路及电流产生子电路，所述电流产生子电 路包括第一放大器0P1、第一场效应管Ml、第二场效应管M2与第三场效应管M3 ;所述正温 系数电压产生子电路产生一个与温度变化趋势相同的第一电压Vref，且将所述第一电压 Vref输入至所述第一放大器0P1的正向输入端，所述第一放大器0P1的反向输入端与所述 第三场效应管M3的源极及第二场效应管M2的漏极连接，所述第一放大器0P1的输出端与 所述第三场效应管M3的栅极连接，所述第一场效应管Ml的源极及第二场效应管M2的源极 均接地，所述第一场效应管Ml的栅极、漏极及第二场效应管M2的栅极共同连接，其中，所述 第一场效应管Ml与第二场效应管M2的电子迁移率是与温度变化趋势相反的工艺参数，所 述电流产生子电路产生的第一电流II流经所述第一场效应管Ml，其产生的第二电流12流 经所述第二场效应管M2。所述电流镜像子电路包括第二放大器0P2、第四场效应管M4、第五 场效应管M5及第六场效应管M6 ;所述第二放大器0P2的正相输入端与所述第三场效应管 M3的漏极、第四场效应管M4的漏极连接，所述第二放大器0P2的反向输入端与所述第一场 效应管Ml的漏极、第五场效应管M5的漏极连接，所述第二放大器0P2的输出端与所述第四 场效应管M4的栅极、第五场效应管M5的栅极、第六场效应管M6的栅极连接，所述第四场效 应管M4的源极、第五场效应管M5的源极、第六场效应管M6的源极均与外部电源VDD连接， 所述第四场效应管M4镜像所述第二电流12至所述第六场效应管M6,所述第五场效应管M5 镜像所述第一电流11至所述第六场效应管M6,所述第六场效应管M6的漏极输出产生的电 流Iref。另外，在本发明的优选实施方式中，所述第一场效应管Ml、第二场效应管M2及第 三场效应管M3为N型场效应管。
[0017] 在本发明的优选实施方式中，所述第四场效应管M4、第五场效应管M5及第六场效 应管M6具有相同的宽长比，且所述第一场效应管Ml的宽长比为所述第二场效应管M2宽长 比的两倍；其中，分别用（W/Lh、（W/L) 2、（W/L)3、（W/L)4、（W/L)5、（W/L) 6表示第一场效应管 Ml至第六场效应管M6的宽长比。
[0018] 在本发明的电流镜像子电路中第四场效应管M4、第五场效应管M5及第六场效应 管M6为镜像场效应管；因为第二放大器0P2的钳位作用，使得电压Vp = Vn，其输出电压为 第四场效应管M4、第五场效应管M5及第六场效应管M6提供栅偏置电压，因为第四场效应管 M4、第五场效应管M5及第六场效应管M6具有相同的宽长比，且由于所述第二放大器0P2的 钳位，使得第四场效应管M4与第五场效应管M5的每个节点电压都相同，所以其产生的电流 也相同，即：
[0019] ^ = ^ = Iref (1)
[0020] 电流产生子电路中，所述第一场效应管Ml工作在饱和区，流过所述第一场效应管 Ml的电流II为
[則
【权利要求】
1. 一种电流源电路，其特征在于包括正温系数电压产生子电路、电流镜像子电路及电 流产生子电路，所述电流产生子电路包括第一放大器、第一场效应管、第二场效应管与第三 场效应管，所述正温系数电压产生子电路产生一个与温度变化趋势相同的第一电压，且将 所述第一电压输入至所述第一放大器的正向输入端，所述第一放大器的反向输入端与所述 第三场效应管的源极及第二场效应管的漏极连接，所述第一放大器的输出端与所述第三场 效应管的栅极连接，所述第一场效应管的源极及第二场效应管的源极均接地，所述第一场 效应管的栅极、漏极及第二场效应管的栅极共同连接，且所述电流产生子电路产生的第一 电流流经所述第一场效应管，其产生的第二电流流经所述第二场效应管，所述第一场效应 管与第二场效应管的电子迁移率是与温度变化趋势相反的工艺参数；所述电流镜像子电路 包括第二放大器、第四场效应管、第五场效应管及第六场效应管，所述第二放大器的正相输 入端与所述第三场效应管的漏极、第四场效应管的漏极连接，所述第二放大器的反向输入 端与所述第一场效应管的漏极、第五场效应管的漏极连接，所述第二放大器的输出端与所 述第四场效应管的栅极、第五场效应管的栅极、第六场效应管的栅极连接，所述第四场效应 管的源极、第五场效应管的源极、第六场效应管的源极均与外部电源连接；所述第四场效应 管镜像所述第二电流至所述第六场效应管，所述第五场效应管镜像所述第一电流至所述第 六场效应管，所述第六场效应管的漏极输出产生的电流。
2. 如权利要求1所述的电流源电路，其特征在于，所述第一场效应管、第二场效应管及 第三场效应管为N型场效应管。
3. 如权利要求2所述的电流源电路，其特征在于，所述第四场效应管、第五场效应管及 第六场效应管具有相同的宽长比。
4. 如权利要求3所述的电流源电路，其特征在于，所述第一场效应管的宽长比为所述 第二场效应管宽长比的两倍。
5. 如权利要求4所述的电流源电路，其特征在于，所述电流镜像子电路还包括第七场 效应管、第八场效应管及第九场效应管，所述第二放大器的正向输入端与所述第七场效应 管的漏极连接，所述第二放大器的反向输入端与所述第八场效应管的漏极连接，所述第七 场效应管的栅极、第八场效应管的栅极、第九场效应管的栅极共同连接，所述第七场效应管 的源极与第四场效应管的漏极连接，所述第八场效应管的源极与第五场效应管的漏极连 接，所述第九场效应管的源极与第六场效应管的漏极连接，所述第九场效应管的漏极输出 产生的电流。
6. 如权利要求5所述的电流源电路，其特征在于，所述第七场效应管、第八场效应管及 第九场效应管具有相同的宽长比。
【文档编号】G05F1/56GK104090616SQ201410318925
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月7日 优先权日:2014年7月7日
【发明者】杨保顶 申请人:四川和芯微电子股份有限公司