专利名称：用于数模混合电路的电流源及其集成电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子电路领域，更具体地说，涉及一种用于数模混合电路的电流源及其集成电路。
背景技术：
电流源是一种常见的电路，在许多场合使用。正因为其应用广泛，在许多情况下， 可以看见单独的电流源集成电路或与其他功能模块集合在一起的电流源集成电路。一般而 言，电流源集成电路均存在启动问题，即在一些情况下可以正常工作，而在另一些情况下可 能不启动。其原因是由于构成电流源的MOS管(金属_氧化物_半导体场效应晶体管) 对的栅极和源极的电压差是一样的，而且这些MOS管对的宽长比一致，所以根据MOS管的电 压和电流关系，正常工作中流经这些MOS管对的每个MOS管的电流是一样。但是如果在电 流源上电过程中可能会出现上述电流同时为0时的初始状态，也满足上述条件，但是，此时 该电流源就不会工作，即不启动。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述在一些情况下电流源不 启动缺陷，提供一种可靠启动的电流源。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种用于数模混合电路的 电流源，包括电流源本体，还包括与所述电流源本体连接的、在外接控制信号的作用下控制 所述电流源本体的启动或关断的、在所述电流源本体启动后关闭的启动电路。在本实用新型所述的电流源中，所述外部控制信号包括第一外部控制信号和第二 外部控制信号，所述第一外部控制信号在所述电流源开启时为高电平，在所述电流源关闭 时为低电平；所述第二外部控制信号在所述电流源开启时为低电平，在所述电流源关闭时 为高电平。在本实用新型所述的电流源中，所述启动电路包括预启动模块和启动模块，所述 预启动模块与所述外接控制信号连接，并输出第一内部控制信号和第二内部控制信号到所 述启动模块和电流源本体；所述启动模块与所述第二外部控制信号、第一内部控制信号和 第二内部控制信号连接，并输出第三内部控制信号、第四内部控制信号到所述电流源本体 和预启动模块。在本实用新型所述的电流源中，所述预启动模块还包括其电平决定所述第一内部 控制信号和第二内部控制信号状态的第一状态控制点和与所述第四内部控制信号连接、依 据所述第四内部控制信号电平改变所述第一状态控制点电平的状态控制单元。在本实用新型所述的电流源中，所述状态控制单元包括N型MOS管，所述N型MOS 管的源极接地，其漏极与所述第一状态控制点连接。在本实用新型所述的电流源中，所述预启动模块包括MOS管M17、MOS管M16、MOS 管 M15、M0S 管 M1、M0S 管 M2、M0S 管 M3、M0S 管 M4、M0S 管 M5 禾口 MOS 管 M6，所述 MOS 管 M17、MOS管M16、M0S管M15、M0S管M4和MOS管M6是P型MOS管，其余的MOS管是N型MOS管； 所述MOS管M17的源极连接在其电源上，其栅极与漏极短接后与所述MOS管16的源极连接， 所述MOS管16的栅极与漏极短接后与所述MOS管15的源极连接，所述MOS管15的漏极与 所述第一状态控制点连接，其栅极与所述MOS管M2的栅极连接并与所述第二外部控制信号 连接，所述MOS管M2的源极接地；所述MOS管M4的源极与其电源连接，其栅极与第一外部 控制信号连接，其漏极输出第一内部控制信号并与MOS管M3的漏极连接，所述MOS管M3的 源极接地，其栅极连接在所述第一状态控制点上；所述MOS管M6的源极与其电源连接，其栅 极与第一外部控制信号连接，其漏极输出第二内部控制信号并与MOS管M5的漏极连接，所 述MOS管M5的源极接地，其栅极连接在所述第一状态控制点上；所述MOS管Ml的源极接 地，其栅极与所述第四内部控制信号连接，其漏极连接在所述第一状态控制点上。在本实用新型所述的电流源中，所述启动模块包括第四内部控制信号产生支路，由电源依次通过MOS管M9的源、漏极、MOS管MlO的源、漏极、MOS管M18的漏、源极、MOS管 M19的漏、源极接地，所述第四内部控制信号由所述MOS管M18的漏极与MOS管MlO的漏极 连接点引出，该第四内部控制信号还通过所述MOS管M12的漏、源极接地，所述MOS管M12 的栅极与第二外部控制信号连接，所述第四内部控制信号还连接所述MOS管M18、M0S管M19 的栅极上，所述MOS管M9的栅极连接在所述第一内部控制信号上，所述MOS管MlO的栅极 连接在所述第二内部控制信号上；所述启动模块还包括第三内部控制信号产生支路，该支 路由电源依次通过MOS管M9A的源、漏极、MOS管MlOA的源、漏极、MOS管M18A的漏、源极、 MOS管M19A的漏、源极接地，所述第三内部控制信号由所述MOS管M19A的栅极引出，该第三 内部控制信号还通过所述MOS管Mll的漏、源极接地，所述MOS管Mll的栅极与第二外部控 制信号连接，所述MOS管M9A、M0S管MlOA的栅极和MOS管IOA的漏极与所述第二内部控制 信号连接，所述MOS管M18A的栅极连接在所述第四内部控制信号上。在本实用新型所述的电流源中，所述电流源本体包括四个串接后连接在所述电源 和地之间的MOS管对，所述MOS管对由电源到地的次序依次为M0S管M7和MOS管M7A、M0S 管 M8 禾口 MOS 管 M8A、M0S 管 M13 禾口 MOS 管 M13A 以及 MOS 管 M14 禾口 MOS 管 M14A ；其中，MOS 管 M7和MOS管M7A的源极分别连接在电源上，其漏极分别与所述MOS管M8和MOS管M8A的 源极连接，所述MOS管M8和MOS管M18A的漏极分别与所述MOS管M13和MOS管M13A的漏 极连接，所述MOS管M13和MOS管M13A的源极分别与所述MOS管M14和MOS管M14A的漏 极连接，所述MOS管M14和MOS管M14A的源极分别直接接地和通过负载Rl接地；所述MOS 管M7和MOS管M7A的栅极相互连接并与第一内部控制信号连接；所述MOS管M8和MOS管 M8A的栅极相互连接并与第二内部控制信号连接，所述MOS管M8A的漏极还与所述第一内 部控制信号连接；所述MOS管M13和MOS管M13A的栅极相互连接并与第四内部控制信号连 接；所述MOS管M14和MOS管M14A的栅极相互连接并与第三内部控制信号连接，所述NOS 管M13A的漏极还与所述第三内部控制信号连接。本实用新型还揭示了一种集成电路，包括模拟信号处理部分及数字信号处理部 分，还包括为所述模拟信号处理部分及数字信号处理部分供电的电流源，所述电流源包括 电流源本体，还包括与所述电流源本体连接的、在外接控制信号的作用下控制所述电流源 本体的启动或关断的、在所述电流源本体启动后关闭的启动电路。实施本实用新型的用于数模混合电路的电流源及其集成电路，具有以下有益效果由于启动电路在外部控制信号下生成的内部控制信号，并用该内部控制信号启动电流 源，因此上述电流源的启动电流不会为零，能够可靠启动。
图1是本实用新型用于数模混合电路的电流源及其集成电路实施例中电流源的 结构示意图；图2是所述实施例中电流源的电原理图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步说明。如图1所示，在本实用新型用于数模混合电路的电流源及其集成电路实施例中， 所述电流源包括电流源本体30、启动模块20和预启动模块10，其中，所述预启动模块10中 还包括状态控制单元11。上述启动模块20和预启动模块10组成启动电路，在外部控制信 号的作用下，产生内部控制信号，所述内部控制信号用于控制上述电流源本体30的开启、 关闭。在本实施例中，上述外部控制信号包括第一外部控制信号Pbc和第二外部控制信号 nbc，第一外部控制信号pbc在电流源开启时为高电平，在电流源关闭时为低电平；第二外 部控制信号nbc在电流源开启时为低电平，在电流源关闭时为高电平。如图1所示，预启动 模块10与第一外部控制信号pbc和第二外部控制信号nbc连接，并输出第一内部控制信号 Pbl和第二内部控制信号pb2到启动模块20和电流源本体30 ；启动模块20与第二外部控 制信号nbc、第一内部控制信号pbl和第二内部控制信号pb2连接，并输出第三内部控制信 号nbl、第四内部控制信号nb2到电流源本体30。此外，第四内部控制信号nb2还被输送到 预启动模块10中的状态控制单元11。在本实施例中，上述预启动模块10还包括第一状态 控制点A(参见图2)，第一状态控制点A的电平决定第一内部控制信号pbl和第二内部控 制信号pb2的状态。上述状态控制单元11的输入与第四内部控制信号nb2连接，并依据第 四内部控制信号nb2的电平改变上述第一状态控制点A的电平。其中，状态控制单元11包 括N型MOS管，所述N型MOS管的源极接地，其漏极与所述第一状态控制点A连接，其栅极 连接在上述第四内部控制信号nb2上。在本实施例中，上述各部分共用一个电源，及其电源 端连接在一起，其接地端也连接在一起。图2是本实施例中电流源的电原理图。在图2中，以虚线框表示出电流源本体30、 启动模块20和预启动模块10。在图2中，上述预启动模块10包括MOS管M17、M0S管M16、 MOS 管 Ml5,MOS 管 MUMOS 管 M2、M0S 管 M3、M0S 管 M4、M0S 管 M5 禾P MOS 管 M6 ；其中，MOS 管 M17、M0S管M16、M0S管M15、M0S管M4和MOS管M6是P型MOS管，其余的MOS管是N型MOS 管。其具体结构如下M0S管M17的源极连接在电源VDD上，其栅极与漏极短接后与MOS管16 的源极连接，MOS管16的栅极与漏极短接后与MOS管15的源极连接，MOS管15的漏极与第 一状态控制点A连接，其栅极与MOS管M2的栅极连接并与第二外部控制信号nbc连接，MOS 管M2的源极接地。MOS管M4的源极与其电源连接，其栅极与第一外部控制信号pbc连接， 其漏极输出第一内部控制信号Pbl并与MOS管M3的漏极连接，MOS管M3的源极接地，其栅 极连接在第一状态控制点A上；MOS管M6的源极与其电源连接，其栅极与第一外部控制信 号Pbc连接，其漏极输出第二内部控制信号pb2并与MOS管M5的漏极连接，MOS管M5的源极接地，其栅极连接在第一状态控制点A上；MOS管Ml的源极接地，其栅极与第四内部控制 信号nb2连接，其漏极连接在第一状态控制点A上。此外，启动模块20包括第四内部控制信 号nb2产生支路，该支路由电源VDD依次通过MOS管M9的源、漏极、MOS管MlO的源、漏极、 MOS管M18的漏、源极、MOS管M19的漏、源极接地，第四内部控制信号nb2由MOS管M18的 漏极与MOS管MlO的漏极连接点引出，该第四内部控制信号nb2还通过MOS管M12的漏、源 极接地，MOS管M12的栅极与第二外部控制信号nbc连接，所述第四内部控制信号nb2还连 接在MOS管M18、M0S管M19的栅极上，所述MOS管M9的栅极连接在第一内部控制信号pbl 上，MOS管MlO的栅极连接在第二内部控制信号pb2上；启动模块20还包括第三内部控制 信号nbl产生支路，该支路由电源依次通过MOS管M9A的源、漏极、MOS管MlOA的源、漏极、 MOS管M18A的漏、源极、MOS管M19A的漏、源极接地，第三内部控制信号nbl由MOS管M19A 的栅极引出，该第三内部控制信号nbl还通过MOS管Mll的漏、源极接地，MOS管Mll的栅 极与第二外部控制信号nbc连接，所述MOS管M9A、M0S管MlOA的栅极和MOS管IOA的漏极 与所述第二内部控制信号Pb2连接，MOS管M18A的栅极连接在第四内部控制信号nb2上。在本实施例中，电流源本体30包括四个串接后连接在电源VDD和地之间的MOS管对，这些MOS管对由电源VDD到地的次序依次为M0S管M7和MOS管M7A、MOS管M8和MOS 管 M8A、M0S 管 M13 禾口 MOS 管 M13A 以及 MOS 管 M14 和 MOS 管 M14A ；其中，MOS 管 M7 禾口 MOS 管 M7A的源极分别连接在电源上，其漏极分别与所述MOS管M8和MOS管M8A的源极连接，MOS 管M8和MOS管M18A的漏极分别与MOS管M13和MOS管M13A的漏极连接，MOS管M13和MOS 管M13A的源极分别与MOS管M14和MOS管M14A的漏极连接，MOS管M14和MOS管M14A的 源极分别直接接地和通过负载Rl接地；MOS管M7和MOS管M7A的栅极相互连接并与第一内 部控制信号Pbl连接；MOS管M8和MOS管M8A的栅极相互连接并与第二内部控制信号pb2 连接，MOS管M8A的漏极还与第一内部控制信号pbl连接；MOS管M13和MOS管M13A的栅极 相互连接并与第四内部控制信号nb2连接；MOS管M14和MOS管M14A的栅极相互连接并与 第三内部控制信号nbl连接，所述NOS管M13A的漏极还与第三内部控制信号nbl连接。在图2中所示出的电路图中，包括电流源关闭过程、电流源开启过程，以及电流源 开启后关闭上述启动电路的过程。现分别描述如下当上述电流源关闭时，其外部控制信 号包括第一外部控制信号Pbc和第二外部控制信号nbc，一方面，当第一外部控制信号pbc 为低电平时，图2中的MOS管M4和MOS管M6这两个开关管导通(P型MOS管)，使得第一 内部控制信号Pbl和第二内部控制信号pb2的输出电压近似等于电源电压VDD ；另一方面， 当第二外部控制信号nbc为高电平时，MOS管Mll和MOS管M12这两个开关管导通(N型 MOS管)，使得第三内部控制信号nbl和第四内部控制信号nb2的输出电压近似等于地电 平GND。综合以上两方面的结果，在第一内部控制信号pbl和第二内部控制信号pb2为VDD 电平，第三内部控制信号nbl和第四内部控制信号nb2为GND电平时，图2中的MOS管M7/ M7a/M8/M8a/M13/M13a/M14/M14a均关断，从而电流源关闭，没有电流产生。当上述电流源 开启时，其外部控制信号包括第一外部控制信号Pbc和第二外部控制信号nbc，当第二外部 控制信号nbc为低电平而第一外部控制信号pbc为高电平时，图2中的MOS管Ml和MOS管 M2关断，而MOS管M15导通；当第一外部控制信号pbc为高电平时，使得MOS管M4和MOS管 M6关断，从而第一状态控制点A点电平变为高电平(电源VDD经过MOS管M17/M16/M15而 得)，于是，MOS管M3和MOS管M5导通，其结果导致第一内部控制信号pbl和第二内部控制信号pb2为低电平，于是，MOS管M7/M8/M9/M10导通；另一方面MOS管M9和MOS管MlO的 导通使得第三内部控制信号nbl和第四内部控制信号nb2存在固定偏置电压，导致MOS管 M13和MOS管M14也导通，从而电流源得以顺利开启。同时，由于MOS管Mil、MOS管M12、 MOS管M14和MOS管M14a导通后，使得MOS管Ml也导通，很快将第一状态控制点A的电平 拉低，从而关掉MOS管M3和MOS管M5，使得第一内部控制信号pb 1和第二内部控制信号pb2 变为高阻态，不会影响电流源电路部件30的正常工作。本实施例中还包括一种集成电路，包括模拟信号处理部分及数字信号处理部分， 还包括为所述模拟信号处理部分及数字信号处理部分供电的电流源，所述电流源为上面所 描述的带启动电路的电流源。以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细， 但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通 技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属 于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求一种用于数模混合电路的电流源，包括电流源本体，其特征在于，还包括与所述电流源本体连接的、在外接控制信号的作用下控制所述电流源本体的启动或关断的、在所述电流源本体启动后关闭的启动电路。
2.根据权利要求1所述的用于数模混合电路的电流源，其特征在于，所述外部控制信 号包括第一外部控制信号和第二外部控制信号，所述第一外部控制信号在所述电流源开启 时为高电平，在所述电流源关闭时为低电平；所述第二外部控制信号在所述电流源开启时 为低电平，在所述电流源关闭时为高电平。
3.根据权利要求2所述的用于数模混合电路的电流源，其特征在于，所述启动电路包 括预启动模块和启动模块，所述预启动模块与所述外部控制信号连接，并输出第一内部控 制信号和第二内部控制信号到所述启动模块和电流源本体；所述启动模块与所述第二外部 控制信号、第一内部控制信号和第二内部控制信号连接，并输出第三内部控制信号、第四内 部控制信号到所述电流源本体和预启动模块。
4.根据权利要求3所述的用于数模混合电路的电流源，其特征在于，所述预启动模块 还包括其电平决定所述第一内部控制信号和第二内部控制信号状态的第一状态控制点和 与所述第四内部控制信号连接、依据所述第四内部控制信号电平改变所述第一状态控制点 电平的状态控制单元。
5.根据权利要求4所述的用于数模混合电路的电流源，其特征在于，所述状态控制单 元包括N型MOS管，所述N型MOS管的源极接地，其漏极与所述第一状态控制点连接。
6.根据权利要求5所述的用于数模混合电路的电流源，其特征在于，所述预启动模块 包括 MOS 管 Ml7、MOS 管 M16、MOS 管 Ml5、MOS 管 Ml、MOS 管 M2、MOS 管 M3、MOS 管 M4、MOS 管 M5 禾Π MOS 管 Μ6，所述 MOS 管 M17、M0S 管 M16、M0S 管 M15、M0S 管 M4 禾Π MOS 管 Μ6 是 P 型 MOS 管，其余的MOS管是N型MOS管；所述MOS管Μ17的源极连接在其电源上，其栅极与漏极短 接后与所述MOS管16的源极连接，所述MOS管16的栅极与漏极短接后与所述MOS管15的 源极连接，所述MOS管15的漏极与所述第一状态控制点连接，其栅极与所述MOS管Μ2的栅 极连接并与所述第二外部控制信号连接，所述MOS管Μ2的源极接地；所述MOS管Μ4的源 极与其电源连接，其栅极与第一外部控制信号连接，其漏极输出第一内部控制信号并与MOS 管Μ3的漏极连接，所述MOS管Μ3的源极接地，其栅极连接在所述第一状态控制点上；所述 MOS管Μ6的源极与其电源连接，其栅极与第一外部控制信号连接，其漏极输出第二内部控 制信号并与MOS管Μ5的漏极连接，所述MOS管Μ5的源极接地，其栅极连接在所述第一状态 控制点上；所述MOS管Ml的源极接地，其栅极与所述第四内部控制信号连接，其漏极连接在 所述第一状态控制点上。
7.根据权利要求6所述的用于数模混合电路的电流源，其特征在于，所述启动模块包 括第四内部控制信号产生支路，由电源依次通过MOS管Μ9的源、漏极、MOS管MlO的源、漏 极、MOS管Μ18的漏、源极、MOS管Μ19的漏、源极接地，所述第四内部控制信号由所述MOS管 Μ18的漏极与MOS管MlO的漏极连接点引出，该第四内部控制信号还通过所述MOS管Μ12的 漏、源极接地，所述MOS管Μ12的栅极与第二外部控制信号连接，所述第四内部控制信号还 连接所述MOS管M18、M0S管Μ19的栅极上，所述MOS管M9的栅极连接在所述第一内部控制 信号上，所述MOS管MlO的栅极连接在所述第二内部控制信号上；所述启动模块还包括第三 内部控制信号产生支路，该支路由电源依次通过MOS管M9A的源、漏极、MOS管MlOA的源、漏极、MOS管M18A的漏、源极、MOS管M19A的漏、源极接地，所述第三内部控制信号由所述MOS 管M19A的栅极引出，该第三内部控制信号还通过所述MOS管Ml 1的漏、源极接地，所述MOS 管Mll的栅极与第二外部控制信号连接，所述MOS管M9A、M0S管MlOA的栅极和MOS管IOA 的漏极与所述第二内部控制信号连接，所述MOS管M18A的栅极连接在所述第四内部控制信号上。
8.根据权利要求7所述的用于数模混合电路的电流源，其特征在于，所述电流源本体 包括四个串接后连接在所述电源和地之间的MOS管对，所述MOS管对由电源到地的次序依 次为:M0S 管 M7 禾Π MOS 管 M7A、M0S 管 M8 禾Π MOS 管 M8A、M0S 管 M13 禾Π MOS 管 Μ13Α 以及 MOS 管Μ14和MOS管Μ14Α ；其中，MOS管Μ7和MOS管Μ7Α的源极分别连接在电源上，其漏极分别 与所述MOS管Μ8和MOS管Μ8Α的源极连接，所述MOS管Μ8和MOS管Μ18Α的漏极分别与所 述MOS管Μ13和MOS管Μ13Α的漏极连接，所述MOS管Μ13和MOS管Μ13Α的源极分别与所 述MOS管Μ14和MOS管Μ14Α的漏极连接，所述MOS管Μ14和MOS管Μ14Α的源极分别直接 接地和通过负载Rl接地；所述MOS管Μ7和MOS管Μ7Α的栅极相互连接并与第一内部控制 信号连接；所述MOS管Μ8和MOS管Μ8Α的栅极相互连接并与第二内部控制信号连接，所述 MOS管Μ8Α的漏极还与所述第一内部控制信号连接；所述MOS管Μ13和MOS管Μ13Α的栅极 相互连接并与第四内部控制信号连接；所述MOS管Μ14和MOS管Μ14Α的栅极相互连接并与 第三内部控制信号连接，所述NOS管Μ13Α的漏极还与所述第三内部控制信号连接。
9.一种集成电路，包括模拟信号处理部分及数字信号处理部分，其特征在于，还包括如 权利要求1-8任意一项所述的、为所述模拟信号处理部分及数字信号处理部分供电的电流 源。
专利摘要本实用新型涉及一种用于数模混合电路的电流源，包括电流源本体，还包括与所述电流源本体连接的、在外接控制信号的作用下控制所述电流源本体的启动或关断的、在所述电流源本体启动后关闭的启动电路。本实用新型还揭示了一种使用上述电流源的集成电路。实施本实用新型的用于数模混合电路的电流源及其集成电路，具有以下有益效果由于启动电路在外部控制信号下生成的内部控制信号，并用该内部控制信号启动电流源，因此上述电流源的启动电流不会为零，能够可靠启动。
文档编号G05F1/10GK201569928SQ20092026083
公开日2010年9月1日 申请日期2009年11月27日 优先权日2009年11月27日
发明者李家栋, 林丰成, 林昕, 梁思通 申请人:天利半导体(深圳)有限公司