专利名称：场效应管的偏置电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种场效应管的偏置电路。
当周围环境温度以及信号动作场效应管自身发热而引起的温度变化时，本电路适合于保持静态漏极电流稳定，并由此可以减少在温度变化时信号动作场效应管的增益和线性特性的变动幅度。同时兼有减小整枚晶圆内各个场效应管静态漏极电流偏差的功能。可用在电子，通讯等各种电子器件和IC电路中，尤其适合用于高频通信电路中。
背景技术：
环境温度的变化而引起的电子器件特性恶化的抑制，减小整枚晶圆内各个场效应管静态漏极电流偏差，这两大问题一直是含有场效应管的电路设计时要考虑的因素。以往的电路常常靠牺牲场效应管的功率，在漏极或源极上串联一电阻来获取电流变动信息。并以次来控制栅极电压，从而进行补偿。对于需要小信号工作的场效应管器件来讲，人们常用信号动作场效应管上采用自偏压方式，或在场效应管源极和漏极上加上电阻来安定静态漏极电流。对于器件的功率消耗较少的或对效率要求不高的信号动作场效应管来讲，是可以容忍的。但对于注重效率的大信号动作场效应管器件来讲。以上的方法是行不通的。因为自偏压方式或在场效应管源极和漏极上加上电阻来安定静态漏极电流的时候，一旦在源极或漏极串联上电阻，流过电阻上的电流必然引起信号动作场效应管上的电力的损耗。
简单解决上述问题的方法是使用本发明的场效应管的偏置电路。
发明内容为了克服现有的温度变动时信号动作场效应管静态漏极电流变动的缺点，以及整枚晶圆内各个场效应管静态漏极电流偏差，本发明提供一种高效率场效应管的偏置电路。本发明的电路可以和信号动作场效应管制作集成在同一芯片上，当然也可以不和信号动作场效应管在同一芯片上，其电路可以作为一独立器件制作和使用。
为了实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是提供一种场效应管的偏置电路，其特征在于该电路包括具有电源(18)的低损耗反映晶体管电流变动信息电路(1)，与电路(1)的信号输出端连接的电阻(2)，电阻(2)的另一端上施加基准电压源(7)；电路(1)与电阻(2)的连接点作为提供电压变动信息的端子(3)，通过将端子(3)的电压变动信息提供给至少接有一个电压源(10)的分压网络(4)，并从分压网络(4)中取出一个分压，作为输出端(5)。
输出端(5)控制另一支信号动作场效应管(6)的栅极。
在输出端(5)与信号动作场效应管(6)的栅极间可接入一个增加隔离度用的电阻(17)。
该电路中的反映低损耗提供电流变动信息电路(1)可以是由晶体管或晶体管构成的电路，晶体管可以是二极管，三极管和场效应管；该偏置电路的的低损耗反映晶体管电流变动信息电路(1)也可以是由一个与信号动作场效应管(6)同类型的场效应管构成的电路。
我们知道场效应管的阀值电压Vth一般具有随温度升高而降低的特性，表现为静态漏极电流一般具有随温度升高静态漏极电流增大的特性，并且具有随栅极的电位也下降静态漏极电流减小的特性。本发明的特点就是利用信号动作场效应管具有随栅极的电位变动，静态漏极电流变动的特性，通过另一只耗电极小的场效应管为主组成的偏值电路，来补偿信号动作场效应管静态漏极电流随温度变动的特性，使信号动作场效应管静态漏极电流的大小不受温度变化的影响，保持一定值。
我们还知道，由于加工制作的工艺偏差，制作出的整片晶圆内的各个晶片内的信号动作场效应管的阀值电压Vth也会有偏差，表现为在同一栅压加在各个信号动作场效应管的栅极时，整枚晶片内各个信号动作场效应管静态漏极电流的大小不一。本发明的另一个特点就是利用信号动作场效应管具有随栅极的电位变动，静态漏极电流变动的特性，通过另一只耗电极小的场效应管为主组成的偏值电路，来减少整片晶圆内的各个晶片内的信号动作场效应管静态漏极电流的偏差。
其特征是利用一只功率消耗极小的晶体管反映电流变动信息电路(1)和电阻构成电压变动信息电路，其输出端子(3)与一个分压网络(4)连接，构成一个偏置电路，去控制实际信号动作的信号动作场效应管(6)。本发明电路可以不引起使信号动作场效应管(6)上任何额外损耗，使信号动作场效应管(6)高效率工作的同时，对信号动作场效应管(6)的静态漏极电流起温度补偿的功能，以及可减少整片晶圆内的各个晶片所制造的信号动作场效应管静态漏极电流的偏差。
图2是用一个具体的电路例子来说明。图1中的低损耗的反映电流变动信息电路(1)的构成如下，电源(18)和电源(10)共用一组电源，通过分压电阻(11)和电阻(12)加在小场效应管(14)的栅极上，以此设定小场效应管(14)的静态漏极电流。在此小场效应管(14)的漏极上通过串联电阻(2)接到一组正电源(7)上，电路(1)与电阻(2)的连接点作为提供电压变动信息的输出端(3)，输出端(3)接分压网络(4)，分压网络(4)由两只串联电阻(8)和(9)构成，电阻(8)的一端接电压源(10)，在电阻(8)和(9)之间引出一电极输出端(5)与被控制信号动作场效应管(6)栅极连接，用来控制信号动作场效应管(6)的静态漏极电流。信号动作场效应管(6)的漏极供电是电源(13)。
场效应管的偏置电路的动作原理如图3、图4和图5所示。图3中显示了当温度升高时，无温度补偿状态下，信号动作场效应管(6)的静态漏极电流增大的特性。图4中显示了在温度一定时，无温度补偿状态下信号动作场效应管(6)的静态漏极电流随栅极电压减小而减小的特性。本发明利用图3和图4所说明的特性原理，在温度变化时，通过加在信号动作场效应管(6)的栅极电压的变化来抑制信号动作场效应管(6)静态漏极电流的变动。
当温度升高时，本发明电路中，电压变动信息的输出端(3)电位降低，分压网络的输出端(5)的电位也降低，此时降低的电位若施加到信号动作场效应管(6)栅极上，恰好可以抑制抵消信号动作场效应管(6)的静态漏极电流增大。达到温度补偿的目的。图5显示了当温度变化时，实施了本发明电路时的信号动作场效应管(6)具有安定的静态漏极电流。
图6显示了在不同温度条件下，场效应管(6)有着不同的阀值电压，此时未实施本发明电路时的信号动作场效应管(6)的栅极电压对静态漏极电流的曲线。
图7显示了整枚晶圆上不同位置的晶片所制造的场效应管(6)有着不同的阀值电压，此时未实施本发明电路时的信号动作场效应管(6)的栅极电压对静态漏极电流的曲线。
从图6和图7可以看出，两图非常相似。因此对减小整枚晶圆上不同位置所制造的场效应管(6)静态漏极电流偏差的说明，其原理是和图3，4，5的温度补偿原理相同的。图8显示了整枚晶片中，各个场效应管(14)和场效应管(6)静态漏极电流偏差分布，以及在实施发明电路后，场效应管(6)静态漏极电流偏差分布。图8中偏置电路中的场效应管(14)即使在同一温度时，一定的栅极电压下，整枚晶片中各个场效应管(14)(小功率管)的静态漏极电流会出现偏差，呈现分布曲线a。场效应管(6)即使在同一温度时，一定的栅极电压下，整枚晶片中各个信号动作场效应管(6)静态漏极电流会出现偏差，呈现分布曲线b。在实施发明电路后，可以减小整枚晶片中各个场效应管(6)静态漏极电流出现的偏差，呈现分布曲线c。例如，整枚晶圆的不同位置所制成的两只大功率场效应管(6)A和(6)B，在未使用本发明时，在一定栅压下，其静态漏极电流分别为100mA和130mA。在使用本发明的偏置电路后，使大功率场效应管(6)A的静态漏极电流同样设定为100mA时，与大功率场效应管(6)A在同一芯片内的偏置电路中的场效应管(14)A的静态漏极电流为1mA，电压变动信息的输出端(3)的电压为Vax，输出端(5)的电压为Vao。同样的方法制作的电路，由于大功率场效应管B的偏置电路中的场效应管(14)B的电流比场效应管(14)A的电流大，为1.3mA。大功率场效应管(6)B的偏置电路中的电压变动信息输出端(3)的电压为Vbx，输出端(5)的电压为Vbo，且这时，由于Vbx＜Vax，因此输出端(5)的电压Vbo＜Vao，意味着加在大功率场效应管(6)B栅极上的电压要比加在大功率场效应管(6)A栅极上的电压低。因此，大功率场效应管(6)B的静态漏极电流就会变小，要小于130mA。可以看出本发明的场效应管偏置电路除了温度补偿功能之外，也可以减小各个大功率场效应管的静态漏极电流的偏差。
图9显示了反映电流变动信息的电路(1)由一支二极管构成的电路的例，由于二极管上的电流的变动也是与场效应管的电流变动近似，因此，配合分压网络的设定，也可以实现本发明的功能。这时，电源(18)上不必加电，呈开放状态。
图10显示了反映电流变动信息的电路(1)的供电电源之一的电源(18)为独立电源的例。
图11显示了在图7中的电路基础上，本发明的电路，即高效率场效应管的偏置电路的实际电路与理想设计值有偏差时，可通过设定在IC外部的调整电阻(15)，外部的电阻电阻(16)，或者通过电源(7)，电源(10)，电源(18)的电压来进行微调整。IC内部的电阻(17)的作用是增加隔离度，当电阻(8)较小时，防止信号动作场效应管(6)的信号对反映温度-电流信息的电路(1)的侵扰。
图12显示了偏置电路中的电阻(2)设置在IC芯片的外部的情况。我们知道，IC内部的电阻除了制造中的偏差外，其温度变化时的偏差也较大，而我们希望电阻(2)尽可能是偏差比较小的电阻。为此将电阻(2)设置到IC外部，采用非IC电阻，这样电压变动信息的输出端(3)的电压偏差也会较小，控制信号动作场效应管(6)的输出端(5)的电压的偏差也会较小。
因此本发明具有以下优点a.可以对信号动作场效应管的部分特性进行高效率的温度补偿。
b.可以减小整枚晶圆内各个芯片的信号动作场效应管静态漏极电流偏差。
c.整个电路面积小，可与被控制信号动作场效应管一起集成在一个IC芯片里，工艺简单，成本低，信赖性高。
d.可以与被控制信号动作场效应管相邻并分别装在同一支管壳内。
d.可以控制单一正电源信号动作场效应管，也可以控制具有负栅极电源的信号动作场效应管。
c.可以通过IC外部的电阻和施加电压对信号动作场效应管的静态漏极电流进行微调整。
场效应管的偏置电路的记号构成说明记号1低损耗的反映电流变动信息电路(1)记号2电阻(2)记号3提供电压变动信息的输出端(3)记号4分压网络(4)记号5控制输出端(5)，记号6信号动作场效应管(6)记号7电源(7)记号8电阻(8)记号9电阻(9)记号10电源(10)记号11电阻(11)记号12电阻(12)记号13电源(13)
记号14功耗极小的场效应管(14)记号15电阻(15)记号16电阻(16)记号17电阻(17)记号18电源(18)
图1.本发明所采用的技术方案图。
图2.一个具体的高效率场效应管的偏置电路的例子。
图3.显示了当温度升高时，无温度补偿状态下，信号动作场效应管的静态漏极电流增大的特性。
图4.在温度一定时，无温度补偿状态下，信号动作场效应管的静态漏极电流随栅极电压减小而减小的特性。
图5.当温度变化时，实施了本发明电路的信号动作场效应管(6)具有安定的静态漏极电流。
图6.显示了在不同温度条件下，场效应管(6)有着不同的阀值电压，此时未实施本发明电路时的信号动作场效应管(6)的栅极电压对静态漏极电流的曲线。
图7.显示了整枚晶圆上不同位置的晶片所制作的场效应管(6)有着不同的阀值电压。此时未实施本发明电路时的信号动作场效应管(6)的栅极电压对静态漏极电流的曲线。
图8.显示了整枚晶圆中，各个场效应管(14)和场效应管(6)静态漏极电流偏差分布，以及在实施发明电路后，场效应管(6)静态漏极电流偏差分布。
图9.显示了反映电流变动信息的电路(1)由一支二极管构成的电路的例。
图10.显示了本发明电路中，反映电流变动信息电路(1)的供电电源之一的电源(18)为独立电源的例。
图11.通过外部微调整来设定信号动作场效应管(6)静态漏极电流的本发明电路的例子。
图12.显示了偏置电路中的电阻(2)在IC芯片里外部的情况。
具体实施方式请参阅图1，本发明的概略图。具有电源(18)的低损耗反映晶体管电流变动信息电路(1)，与电路(1)的信号输出端连接的电阻(2)，电阻(2)的另一端上施加基准电压源(7)；电路(1)与电阻(2)的连接点作为提供电压变动信息的端子(3)，通过将端子(3)的电压变动信息提供给至少接有一个电压源(10)的分压网络(4)，并从分压网络(4)中取出一个分压，作为输出端(5)，来控制信号动作场效应管(6)的电流。
其特征是利用一只功率消耗极小的晶体管组成的反映电流变动信息电路(1)和电阻(2)构成电压变动信息电路，其输出端子(3)与一个分压网络(4)连接，构成一个温度补偿电路作为偏置电路，去控制实际信号动作的信号动作场效应管(6)。本发明电路可以不引起使信号动作场效应管(6)上任何额外损耗，使信号动作场效应管(6)高效率工作的同时，对信号动作场效应管(6)的漏极电流起温度补偿的功能。
由于本发明电路对减小整枚晶圆上各个不同位置所制成的场效应管(6)的静态漏极电流偏差的说明原理是和温度补偿原理相同的。这里仅在温度补偿原理的基础上，举出具体事例加以说明。
请参考图2，它是用一个具体的电路例子来说明。低损耗的反映电流变动信息电路(1)的构成如下，电源(18)和电源(10)共用一组电源，通过分压电阻(11)和电阻(12)加在小场效应管(14)的栅极上，以此设定小场效应管(14)的静态漏极电流。在此小场效应管(14)的漏极上通过串联电阻(2)接到一组正电源(7)上，电路(1)与电阻(2)的连接点作为提供电压变动信息的输出端(3)，输出端(3)接分压网络(4)，分压网络(4)由两只串联电阻(8)和(9)构成，电阻(8)的一端接电压源(10)，在电阻(8)和(9)之间引出一电极输出端(5)与被控制信号动作场效应管(6)栅极连接，用来控制信号动作场效应管(6)的静态漏极电流。信号动作场效应管(6)的漏极供电是电源(13)。
请参阅图3，它显示了当温度升高时，无温度补偿状态下，信号动作场效应管(6)的静态漏极电流增大的特性。
请参阅图4，它显示了在温度一定时，无温度补偿状态下，信号动作场效应管(6)的静态漏极电流随栅极电压减小而减小的特性。
本发明利用图3和图4所说明的特性原理，在温度变化时，通过加在信号动作场效应管(6)的栅极电压的变化来抑制信号动作场效应管(6)静态漏极电流的变动。
当温度升高时，本发明电路中，电压变动信息的输出端(3)电位降低，分压网络的输出端(5)的电位也降低，此时降低的电位若施加到信号动作场效应管(6)栅极上，恰好可以抑制抵消信号动作场效应管(6)的静态漏极电流增大。达到温度补偿的目的。
请参阅图5，它显示了当温度变化时，实施了本发明电路的信号动作场效应管(6)具有安定的静态漏极电流。
请参阅图6，它显示了在不同温度条件下，场效应管(6)有着不同的阀值电压，未实施本发明电路时，信号动作场效应管(6)的栅极电压对静态漏极电流的曲线。
从图6和图7可以看出，两图非常相似。因此对减小整枚晶圆上不同位置所制造的场效应管(6)静态漏极电流偏差的说明，其原理是和图3、4、5的温度补偿原理相同的。
请参阅图7，它显示了整枚晶圆上不同位置的晶片所制作的场效应管(6)有着不同的阀值电压。未实施本发明电路时，信号动作场效应管(6)的栅极电压对静态漏极电流的曲线。
请参阅图8，它显示了整枚晶圆中，各个场效应管(14)和场效应管(6)静态漏极电流偏差分布，以及在实施发明电路后，场效应管(6)静态漏极电流偏差分布。
图8中偏置电路中的场效应管(14)即使在同一温度时，一定的栅极电压下，整枚晶片中各个场效应管(14)(小功率管)的静态漏极电流会出现偏差，呈现分布曲线a。场效应管(6)即使在同一温度时，一定的栅极电压下，整枚晶片中各个信号动作场效应管(6)静态漏极电流会出现偏差，呈现分布曲线b。在实施发明电路后，可以减小整枚晶片中各个场效应管(6)静态漏极电流出现的偏差，呈现分布曲线c。例如，整枚晶圆的不同位置所制成的两只大功率场效应管(6)A和(6)B，在未使用本发明时，在一定栅压下，其静态漏极电流分别为100mA和130mA。在使用本发明的偏置电路后，使大功率场效应管(6)A的静态漏极电流同样设定为100mA时，与大功率场效应管(6)A在同一芯片内的偏置电路中的场效应管(14)A的静态漏极电流为1mA，电压变动信息的输出端(3)的电压为Vax，输出端(5)的电压为Vao。同样的方法制作的电路，由于大功率场效应管B的偏置电路中的场效应管(14)B的电流比场效应管(14)A的电流大，为1.3mA。大功率场效应管(6)B的偏置电路中的电压变动信息输出端(3)的电压为Vbx，输出端(5)的电压为Vbo，且这时，由于Vbx＜Vax，因此输出端(5)的电压Vbo＜Vao，意味着加在大功率场效应管(6)B栅极上的电压要比加在大功率场效应管(6)A栅极上的电压低。因此，大功率场效应管(6)B的静态漏极电流就会变小，要小于130mA。可以看出本发明的场效应管偏置电路除了温度补偿功能之外，也可以减小各个大功率场效应管的静态漏极电流的偏差。
请参阅图9，它显示了反映电流变动信息的电路(1)由一支二极管构成的电路的例。由于二极管上的电流的变动也是与场效应管的电流变动近似，因此，配合分压网络的设定，也可以实现本发明的功能。这时，电源(18)上不必加电，呈开放状态。
请参阅图10，在此例子中，功耗极小的场效应管(14)的栅极负电压通过一负电压源(18)来提供的，场效应管(14)的漏极电压是加在通过电阻(2)上的正电压源(7)来提供的。
在室温25℃时，假定想要设定大信号动作场效应管(6)静态漏电流目标值为100mA.可以用下例的方式实现包括由一支功耗极小的场效应管(14)和两只分压电阻(11)和电阻(12)构成电流变动信息电路(1)，电阻(8)一端接负电压源(10)，通过电阻(11)和电阻(12)的分压，加在极小的场效应管(14)的栅极上。电压源(7)通过电阻(2)加到场效应管(14)的漏极上。假定此时加到小场效应管(14)的栅极上的负压为-0.8V。通过设计，与电阻(2)串联的电流变动信息电路(1)的提供电压变动信息输出端(3)的电压为2V。这时通过分压网络(4)加到信号动作场效应管(6)上的电压为-0.6V，对应信号动作场效应管(6)上的静态漏极电流为我们希望的100mA。假定当温度升高到85℃时，没有使用本发明电路的信号动作场效应管(6)静态漏电流升为180mA，而我们希望保持静态漏电流100mA不变。本发明电路就能解决这个问题。在使用本发明电路的情况下，随温度增大，场效应管(14)的静态漏极电流也随温度增大，也可以说反映电流变动信息电路(1)的输出电流也增大，因此在电阻(2)上的电压降增大，基准电压源(7)电压是一定的，于是电压变动信息输出端(3)的电压降为1.6V，这时通过分压网络(4)加到信号动作场效应管(6)栅极上的电压变为-0.8V，温度升高到85℃时引起的信号动作场效应管(6)栅极上的电压变动ΔV＝-0.8V-(-0.6V)＝-0.2V，也就是说，当温度升高到85℃时，加在信号动作场效应管(6)栅极上降低了0.2V，其栅极上降低的0.2V恰好能把信号动作场效应管(6)静态漏电流从180mA拉回到100mA。保证了温度从25℃到85℃变动时，信号动作场效应管(6)静态漏电流始终保持在100mA附近。
假定当温度降低到-30℃时，没有使用本发明电路的的信号动作场效应管(6)静态漏电流降到50mA，而我们希望信号动作场效应管(6)静态漏电流保持在100mA不变。本发明电路就能解决这个问题。在使用本发明的情况下，随温度降低，场效应管(14)的静态漏极电流也减少。也可以说反映电流变动信息电路(1)的输出电流也减小，因此在电阻(2)上的电压降减小，基准电压源(7)电压是一定的，于是电压变动信息输出端(3)的电压升为2.4V，这时通过分压网络(4)加到信号动作场效应管(6)栅极上的电压变为-0.42V，温度降低到-30℃时引起的信号动作场效应管(6)栅极上的电压变动ΔV＝-0.42V-(-0.6V)＝0.18V，也就是说，当温度降低到-30℃时，加在信号动作场效应管(6)栅极上电压上升了0.18V。栅极上升高的0.18V恰好能把信号动作场效应管(6)静态漏电流从50mA拉回到100mA。保证了温度从25℃到-30℃变动时，信号动作场效应管(6)静态漏电流始终保持在100mA附近。
可以通过IC芯片的试做或计算机模拟，以及温度实验，可以设计出本发明中功耗极小的场效应管(14)的大小，需要电压和各个电阻值，使其具有对信号动作场效应管(6)的静态漏极电流温度补偿的功能。
请参考图11，由于IC芯片的制作工艺的偏差，图11显示了在图10中的电路基础上，可进行外部微调整来设定大信号动作场效应管(6)静态漏极电流的方式。虚线内的可以集成到IC内部，虚线外的电阻(15)，电阻(16)不必集成在IC内，由于IC制作工艺的偏差，当大信号动作场效应管(6)静态漏极电流与理想设计值有偏差时，可通过设定在IC外部的调整电阻来进行微调整。另外IC内部的电阻(17)的作用是增加隔离度，当电阻(9)较小时，防止大信号动作场效应管(6)的信号对电流变动信息的电路(1)的侵扰。
请参考图12，它显示了偏置电路中的电阻(2)设置在IC芯片里外部的情况。我们知道，IC内部的电阻除了制造中的偏差外，其温度变化时的偏差也较大，而我们希望电阻(2)尽可能是偏差比较小的电阻。为此将电阻(2)设置到IC外部，不采用IC电阻，这样的话，电压变动信息的输出端(3)的电压偏差也会较小，控制防止信号动作场效应管(6)的输出端(5)电压的偏差也会较小。
本发明的整个的电路面积和功耗极小，可与被控制功率管一起集成在一个IC芯片里。也可以与被控制功率管相邻并分别装在同一支管壳内。且成本低，易集成制造。解决了场效应管功率器件尤其是负电压控制大信号动作场效应管栅极的未解决在环境温度变化时的静态漏极电流变化而引起器件的特性变动及恶化的问题。除了在温度变化时静态漏极电流保持稳定之外，还可以减少诸如在温度变化时静态漏极电流变动带来的增益和线性特性的变动幅度。
权利要求
1.一种场效应管的偏置电路，其特征在于该电路包括具有电源(18)的低损耗反映晶体管电流变动信息电路(1)，与电路(1)的信号输出端连接的电阻(2)，电阻(2)的另一端上施加基准电压源(7)；电路(1)与电阻(2)的连接点作为提供电压变动信息的端子(3)，通过将端子(3)的电压变动信息提供给至少接有一个电压源(10)的分压网络(4)，并从分压网络(4)中取出一个分压，作为输出端(5)。
2.根据权利要求1所述的场效应管的偏置电路，其特征在于输出端(5)控制另一支信号动作场效应管(6)的栅极。
3.根据权利要求1或2所述的场效应管的偏置电路，其特征在于在输出端(5)与信号动作场效应管(6)的栅极间可接入一个增加隔离度用的电阻(17)。
4.根据权利要求1、2或3所述的场效应管的偏置电路，其特征在于该电路中的低损耗反映晶体管电流变动信息电路(1)可以是由晶体管或晶体管构成的电路，晶体管可以是二极管，三极管或场效应管；该偏置电路的的低损耗反映晶体管电流变动信息电路(1)中的管子选用小尺寸低损耗场效应管(14)构成时，小尺寸低损耗场效应管(14)可选为与被控制的信号动作场效应管(6)相同类型或相近的静态漏极电流变动特性的场效应管；
5.根据权利要求1、2、3或4所述的场效应管的偏置电路，其特征在于作为电路(1)的供电源之一的电源(18)，可以是独自电源接，也可以共用电源(7)、电源(10)或电源(13)之类具有安定的电压源；当电路(1)仅由二极管构成时，电源(18)可以是开放的，不必接入；在电路中(1)的偏置电路可以是直接方式和自偏压方式供电，也可以是反馈电路方式供电；电路中(1)的电源可以根据所选用的晶体管电路，相应地采用正电源，负电源，或正负两电源的供电方式。
6.根据权利要求1、2、3或4所述的场效应管的偏置电路，其特征在于该偏置电路可作为信号动作场效应管(6)的偏置电路与被控制信号动作场效应管(6)一起集成在同一个集成电路(以下简称IC)芯片里；也可以将该偏置电路与信号动作场效应管制作在不同芯片上；电阻(2)也可单独设置在IC芯片的外部；
7.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的场效应管的偏置电路，其特征在于该电路的低损耗反映晶体管电流变动信息电路(1)中的晶体管与被控制的信号动作场效应管(6)可以使用不同类型的晶体管和不同的工艺，制作在不同芯片上，相邻并装在同一支管壳内或基板上。
8.根据权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的场效应管的偏置电路，其特征在于该电路中的分压网络(4)可以是电阻网络，可以是晶体管网络，也可以是电阻与晶体管的复合网络；与低损耗反映晶体管电流变动信息电路(1)的信号输出端相连接的电阻(2)，也可以是有源器件构成的具有电阻功能的电路。
9.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的场效应管的偏置电路，其特征在于在电源(18)与电流变动信息电路(1)间接入可调电阻(15)；在电源(10)与分压网络(4)间接入可调电阻(16)；可调电阻(15)与(16)设置在芯片的外部。
10.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9所述的场效应管的偏置电路，其特征在于分压网络(4)的供给电源(10)可以是一个正电源，也可以是一个负电源，其正负是由场效应管(6)的栅极需要的电压工作状态来决定的；可以通过计算分压网络(4)的输出端(5)的电位和电位变动量，来决定分压网络(4)的构成；电源(7)，电源(10)，电源(13)和电源(18)可以是相互独立的电源；根据需要也可以在电源(7)，电源(10)，电源(13)和电源(18)之间相互连接，接入共同电源；还可以利用共同电源，通过加入稳压电源电路及分压电路来分配供电。
全文摘要
本发明公开了一种场效应管的偏置电路，其特征是利用功率消耗极小的晶体管组成的电流变动信息电路和电阻，构成电压变动信息电路，此电压变动信息电路与一个分压网络结合，全体构成一个偏置电路。偏置电路用于控制另一支实际信号动作场效应管的栅极电压，从而使信号动作场效应管的静态漏极电流保持稳定。此偏置电路，可使信号动作场效应管高效率工作同时，具备信号动作场效应管电路的静态漏极电流特性的温度补偿的作用，此外还可以减小整枚晶圆内各个芯片的信号动作场效应管静态漏极电流偏差。整个偏置电路面积和功耗极小，可与信号动作场效应管一起集成在一个IC芯片里。也可以与信号动作场效应管相邻并分别装在同一支管壳内。本电路成本低，面积小，易集成制造。
文档编号H03F1/30GK1671042SQ200410056160
公开日2005年9月21日 申请日期2004年8月2日 优先权日2004年8月2日
发明者阎跃军 申请人:阎跃军