专利名称：一种电流源电路的制作方法
技术领域：
本实用新型属于模拟集成电路领域，尤其涉及一种电流源电路。
背景技术：
在传统的电流源电路设计中，电流源电路的电流表达式只有很少几个参数决定电 流，导致参数不能很好的平衡且芯片面积较大。如图1所示，为传统电流源电路图，电流源主体部分包含4个M0S管和一个电阻。其中，M0S管Mil为增强型NM0S，源极接地，漏极与栅极相连。M0S管M12为增强型 NM0S管，源极通过电阻Rs与地相连；栅极连接M0S管Mil的栅极；漏极连M0S管M13的漏 极。M0S管M13为增强型PM0S管，栅极和漏极相连，源极与电源相连；栅极还与M0S管M14 的栅极相连。M0S管M14为增强型PM0S管，漏极与M0S管Mil的栅漏相连，栅极与M0S管 M13的栅极相连，源极与电源相连。流经M0S管M13的电流表示为 其中I。ut为流过MOS管M13的电流；un为MOS管Mil的电子迁移率；c。x为M0S管 Mil单位面积栅电容；MOS管Mil的宽长比；K为M0S管M12宽长比与M0S管Mil 的宽长比相比的倍数；RS为电阻阻值。从上述公式中可以看出，电流源电路的电流表达式只有很少几个参数决定电流， 导致参数不能很好的平衡。例如，当要很小的参考电流时，电阻Rs就比较大，让芯片面积增 大不少，导致产量降低。
实用新型内容本实用新型为解决电流源电路不能很好平衡及电流源电路芯片较大的技术问题， 提供一种平衡较好、芯片面积较小的电流源电路。一种电流源电路，包括第一 NM0S管、第二 NM0S管、第三PM0S管、第四PM0S管、第五PM0S管和电阻；第一 NM0S管的源极接地，漏极与栅极相连；第二 NM0S管的源极通过电阻与地相 连，栅极与第一 NM0S管的栅极相连，漏极与第三PM0S的漏极相连；第三PM0S管的源极与 电源相连，栅极和漏极相连，栅极还与第四PM0S管的栅极相连；第四PM0S管的源极与电源 相连，漏极与第一 NM0S管的栅漏相连，栅极与第三PM0S管的栅极相连；第五PM0S管；第五 PM0S管的源极连接电源，栅极连接第三PM0S管的栅极，漏极连接第二 NM0S管的源极。进一步优选，所述第一匪OS管、第二匪0S管、第三PM0S管、第四PM0S管、第五PM0S 管为增强型M0S管。进一步优选，第二 NM0S管的宽长比是第一 NM0S管的宽长比的K倍，K取大于等于 1的整数值。[0015]进一步优选，第五PM0S管的宽长比是第三PM0S管的宽长比的M倍，M取大于等于 1的整数值。进一步优选，该电流源的电流表示为其中I。ut为流过第三PM0S管的电流；un为第一 NM0S管的电子迁移率；c。x为第一 NM0S管单位面积栅电容；(ff/L)N为第一 NM0S管的宽长比；K为第二 NM0S管宽长比与第一 NM0S管的宽长比的倍数；M为第五PM0S管宽长比与第三PM0S管的宽长比的倍数；RS为电 阻阻值。本实用新型电流源电路在传统电流源电路部分上添加了 一 PM0S管，增加了电流 源的电流调节参数，能很好的平衡电流调节，同时还减小了电流源电路芯片的面积。
图1是现有技术提供的电流源电路图；图2是本实用新型实施例1提供的电流源电路图；图3是本实用新型实施例2提供的电流源电路图。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下 结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施 例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。如图2所示，为本实用新型实施例1的电路图，包括第一 NM0S管M21、第二 NM0S 管M22、第三PM0S管M23、第四PM0S管M24、第五PM0S管M25和电阻Rs。第一 NM0S管M21的源极接地，漏极与栅极相连。第二 NM0S管M22的源极通过电 阻Rs与地相连，栅极与第一 NM0S管M21的栅极相连，漏极与第三PM0S管M23的漏极相连。 第三PM0S管M23的源极与电源相连，栅极和漏极相连，栅极还与第四PM0S管M24的栅极相 连。第四PM0S管M24的源极与电源相连，漏极与第一 NM0S管M21的栅漏相连，栅极与第三 PM0S管M23的栅极相连。第五PM0S管M25的源极连接电源，栅极连接第三PM0S管M23的 栅极，漏极连接第二 NM0S管M22的源极。所述第一 NM0S管M21、第二 NM0S管M22、第三PM0S管M23、第四PM0S管M24、第五 PM0S管M25均为增强型M0S管。上述第二 NM0S管M22的宽长比是第一 NM0S管M21的宽长比的K倍，K取大于等 于1的整数值。上述第五PM0S管M25的宽长比是第三PM0S管M23的宽长比的M倍，M取大于等 于1的整数值。该电流源的电流表示为 公式(1)中I。ut为流过第三PM0S管M23的电流；un为第一匪OS管M21的电子迁 移率；c。x为第一 NM0S管M21单位面积栅电容；(W/L)N为第一 NM0S管M21的宽长比；K为第 二 NM0S管M22宽长比与第一 NM0S管M21的宽长比的倍数；M为第五PM0S管M25宽长比与 第三PM0S管的宽长比的倍数；RS为电阻阻值。I。ut推导过程如下，根据电路图2得到如下公式 I。ut为流过第三PMOS管M23的电流；un为第一 NMOS管M21的电子迁移率；c。x为第 一 NM0S管M21单位面积栅电容；(ff/L)N为第一 NM0S管M21的宽长比；VTH1为第一 NM0S管 M21的阈值电压；K为第二 NM0S管M22宽长比与第一 NM0S管M21的宽长比的倍数；M为第 五PM0S管M25宽长比与第三PM0S管的宽长比的倍数；VTH2为第二 NM0S管M22的阈值电压； Rs为电阻阻值。忽略体效应，可以认为VTH1与VTH2相等，等式⑵变换为 经过换算，等式(3)变换为 从公式(1)中可以看出，1_的大小受到电阻RS、M和K的影响，当需要电流I。ut比 较小时，可以同时调节电阻RS、M和K的大小。与传统的电流源相比，就多了一个自由度M来一起调节电流I。ut的大小，可以更好 的平衡电流I。ut与电阻Rs、M及K值的关系。当需要很小的参考电流时，为了不让电阻Rs太大，可以加大第五PM0S管M25的数 目，即增大M值。使得电阻Rs值变小，可以减小电流源芯片的面积。根据本实用新型原理，提供了一实施例2，如图3所示。该电流源应用电路包括5个M0S管和三个电阻。第一 NM0S管M31、第二 NM0S管 M32、第三PM0S管M33、第四PM0S管M34、第五PM0S管M35的连接关系同实施例2相同，故 不累述。第一电阻RS1、第二电阻RS2、第三电子RS3 —端与第二 NM0S管M32的源极连接，另外 一端分别连接第一焊盘Padl、第二焊盘Pad2、第三焊盘Pad3。实施例2为了解决电阻工艺偏差引入的电流偏差，需要多个电阻连接接焊盘，本 实施例以三个电阻为例。中测时决定第一焊盘Padl、第二焊盘Pad2、第三焊盘Pad3中某个 焊盘接地，其他两个焊盘悬空，电阻面积就会比较大了。为了减小电阻版图面积带来的损 失，可以加大M值。这样，单个电阻的值减小，三个电阻的总值就减小了不少，版图面积就相 应的减小了。本实用新型电流源电路在电流源主体部分上添加了 一 PM0S管，增加了电流源的电流调节参数，能很好的平衡电流调节，还能减小电流源电路芯片的面积。 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
权利要求一种电流源电路，包括第一NMOS管、第二NMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管和电阻；第一NMOS管的源极接地，漏极与栅极相连；第二NMOS管的源极通过电阻与地相连，栅极与第一NMOS管的栅极相连，漏极与第三PMOS的漏极相连；第三PMOS管的源极与电源相连，栅极和漏极相连，栅极还与第四PMOS管的栅极相连；第四PMOS管的源极与电源相连，漏极与第一NMOS管的栅漏相连，栅极与第三PMOS管的栅极相连；其特征在于该电流源电路还包括第五PMOS管；第五PMOS管的源极连接电源，栅极连接第三PMOS管的栅极，漏极连接第二NMOS管的源极。
2.如权利要求1所述的电流源电路，其特征在于所述第一NM0S管、第二 NM0S管、第 三PM0S管、第四PM0S管、第五PM0S管均为增强型M0S管。
3.如权利要求1所述的电流源电路，其特征在于第二NM0S管的宽长比是第一NM0S管 的宽长比的K倍，K取大于等于1的整数值。
4.如权利要求1所述的电流源电路，其特征在于第五PM0S管的宽长比是第三PM0S管 的宽长比的M倍，M取大于等于1的整数值。
5.如权利要求1所述的电流源电路，其特征在于该电流源的电流表示为I =——-——x——--x(l-^)2； °Ut uncjW/L)N (l + M)2Rs2 4k其中I。ut为流过第三PMOS管的电流；un为第一匪OS管的电子迁移率；c。x为第一 NM0S 管单位面积栅电容；(W/L) N为第一 NM0S管的宽长比；K为第二 NM0S管宽长比与第一 NM0S管 的宽长比的倍数；M为第五PM0S管宽长比与第三PM0S管的宽长比的倍数；RS为电阻阻值。
专利摘要一种电流源电路，包括第一NMOS管源极接地，漏极与栅极相连；第二NMOS管源极通过电阻与地相连，栅极与第一NMOS管的栅极相连，漏极与第三PMOS管的漏极相连；第三PMOS管源极连接电源，栅极和漏极相连，栅极还与第四PMOS管的栅极相连；第四PMOS管源极连接电源，漏极与第一NMOS管的栅漏相连，栅极与第三PMOS管的栅极相连；第五PMOS管源极连接电源，栅极连接第三PMOS管的栅极，漏极连接第二NMOS管的源极。本电流源电路在传统电流源电路上添加了一PMOS管，增加了电流源的电流调节参数，能很好的平衡电流，同时还减小了电流源电路面积。
文档编号G05F1/56GK201667037SQ20102015004
公开日2010年12月8日 申请日期2010年3月30日 优先权日2010年3月30日
发明者傅璟军, 刘辉, 胡文阁 申请人:比亚迪股份有限公司