一种电流源产生器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种电流源产生器，包括：带隙源核心模块，用于产生稳定基准电压；隔离模块一，与所述带隙源核心模块连接，用于对所述稳定基准电压进行噪声隔离；滤波器，与所述隔离模块一连接，用于对隔离噪声后的所述稳定基准电压进行滤波；基准电流产生器，与所述滤波器连接，用于产生基准电流；隔离模块二，与所述带隙源核心模块连接，用于对所述稳定基准电压进行噪声隔离；PTAT电流产生器，与所述隔离模块二连接，用于产生正温度系数的电流。本发明通过含preLDO的带隙源核心模块克服了电源电压高的缺陷，实现低电源、低功耗的目的；采用隔离模块、滤波模块实现了同时具备低功耗、低噪声和高PSRR的目的。
【专利说明】一种电流源产生器
【技术领域】
[0001]本发明涉及微电子学【技术领域】，特别是涉及一种含基准源的电流源产生器。
【背景技术】
[0002]在电子设备领域，特别是手机射频通讯集成电路设计中，都需要通过带隙源(bandgap)产生低功耗、高 PSRR (Power Supply Rejection Ratio,电源抑制比)、低噪声、超低温度系数的、可调的精确的电压和电流，同时还需要产生精确的正温度系数的电流，如低至luA、5uA的低电流。对于一个SOC (System on Chip,片上系统)芯片而言更重要，需要低成本，则依赖数字的可调，需要高PSRR，低的输出阻抗，低功耗，还要面积小，适合集成。
[0003]如图1是通常的带隙源的结构示意图，利用Dl和D2的器件个数比，并利用运放把Va和Vb钳制相等，再调试合适的R1、R2、R3的电阻值，得到基准电压Vref，完成电流产生器的设计。但是这种结构只能产生精确的基准电压，其功耗和PSRR性能一般，想要得到一个低功耗、高PSRR、低噪声的基准源则达不到。
[0004]对于现代的高度集成的SOC芯片，数字信号的翻转都会带来内在的噪声源，对于关键的模拟电路形成很大的影响，通过电源的串扰降低带隙源的AC (累加寄存器)精度，因此，设计一个在宽频谱范围内具有高PSRR的电流产生器就显得很重要。
[0005]PSRR通常在低频是比较大，在中频时比较弱，在高频时又变得大。
[0006]同时，基准源 需要输出低的阻抗，这样在一个很宽的频率范围内，当并联噪声源时，能有效地降低对输出的波动影响。
[0007]带隙源的波动因数有:电源波动、输出波动、工艺波动(corner)、器件失配、封装影响、温度波动，如表1所示:
[0008]表1带隙源中的各种误差来源总结
【权利要求】
1.一种电流源产生器，其特征在于，包括: 带隙源核心模块，用于产生稳定基准电压； 隔离模块一，与所述带隙源核心模块连接，用于对所述稳定基准电压进行噪声隔离； 滤波器，与所述隔离模块一连接，用于对隔离噪声后的所述稳定基准电压进行滤波； 基准电流产生器，与所述滤波器连接，用于产生基准电流； 隔离模块二，与所述带隙源核心模块连接，用于对所述稳定基准电压进行噪声隔离； PTAT电流产生器，与所述隔离模块二连接，用于产生正温度系数的电流。
2.如权利要求1所述的电流源产生器，其特征在于，所述带隙源核心模块包括=PreLDO电路、金属氧化物半导体场效应晶体管MPl、MP2、MP3、MP4、MNl和MN2，以及三极管PNPl、PNP2和PNP3 ;其中，MPl的栅极分别与MP2、MP3、MP4的栅极连接；MP1、MP2、MP3和MP4的源极均与PreLDO电路连接；MP2的栅极与其漏极连接；丽1的栅极与丽2的栅极连接，丽I的栅极与其漏极连接；MP1、MP2、MP3和MP4的源级连接在一起；MP1的漏极与丽I的漏极连接；MP2的漏极与丽2的漏极连接；MN1的源极通过电阻Rl与PNPl的发射极连接，MN2的源极与PNP2的发射极连接，PNPl的基极与PNP2的基极连接；PNP2的发射极通过电阻R2与MP3的漏极连接；PNP3的发射极通过电阻R3与MP4的漏极连接，PNP3的基极与其集电极连接；PNP1、PNP2和PNP3的集电极连接在一起。
3.如权利要求2所述的电流源产生器，其特征在于，MPl、MP2、丽I和丽2管构成自偏置镜像电流源结构；调节MP1、MP2、MP3和MP4的宽长比，使MP1、MP2、MP3和MP4中电流大小为1:1:4:1 ；MN1和MN2组成N型电流镜，其漏极用运放强制成相等。
4.如权利要求2或3所述的电流源产生器，其特征在于，所述preLDO电路包括:误差放大器、金属氧化物半导体场效应晶体管PM6和匪7;其中误差放大器的两个输入端分别与MPl和MP2的漏极连接，输出端分别与PM6的漏极和匪7的栅极连接；PM6的漏极和匪7的漏极连接；匪7的源极接地。
5.如权利要求4所述的电流源产生器，其特征在于，所述误差放大器包括:金属氧化物半导体场效应晶体管PMl、PM2、PM3、PM4、匪1、匪2和匪3 ;其中，PMl的栅极与PM2的栅极连接，PMl的源极与PM2的源极连接，PMl的漏极与匪I的漏极连接，PMl的栅极与其漏极连接，PM2的漏极同时与PM3、PM4的源极连接，PM3的漏极与匪2的漏极连接；PM4的漏极与匪3的漏极连接，匪3的漏极与其栅极连接，匪1、匪2和匪3的栅极连接在一起，匪1、匪2和匪3的源极连接在一起，PM3的栅极和PM4的栅极为误差放大器EA的两个输入端A、B, PM4的源极为误差放大器EA的输出端V_out。
6.如权利要求1、2、3或5所述的电流源产生器，其特征在于，所述隔离模块一包括:运算放大器，其中运算放大器的负端与输出端连接； 所述隔离模块一和隔离模块二结构相同。
7.如权利要求6所述的电流源产生器，其特征在于，所述滤波模块包括彼此连接的MOS电容和电阻。
8.如权利要求7所述的电流源产生器，其特征在于，其中，所述滤波模块中电阻的阻值大于50k Ω、且小于200k Ω ；M0S电容的电容值大于0.1nf、且小于Inf0
9.如权利要求1、2、3、5、7或8所述的电流源产生器，其特征在于，所述电流源产生器还包括:自校准电阻模块，连接在过滤器和基准电流产生器之间，用于提供达到设定精度的电阻值。
10.如权利要求9所述的电流源产生器，其特征在于，所述自校准电阻模块包括:电阻校正器和电阻串控制器、电阻比较器；其中，电阻比较器将精确参考电压和待比电压进行比较，比较的结果反馈给电阻校正器进行校正，通过电阻串控制器调整电阻值，产生反方向的待比电压；当精确 参考电压和待比电压在电阻比较器的设定范围内时，获取到校准的电压。
【文档编号】G05F1/56GK104007777SQ201310061084
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2013年2月27日 优先权日:2013年2月27日
【发明者】易律凡, 谢豪律 申请人:中兴通讯股份有限公司