基于斩波技术的高精度电流基准电路的制作方法

1.本实用新型涉及集成电路技术领域，特别涉及一种基于斩波技术的高精度电流基准电路。


背景技术：

2.模拟电路广泛的包括电压基准和电流基准，这种基准是直流量，它与电源和工艺参数的关系很小，但是与温度的关系是确定的，传统的基准电路不具备对电源及工艺不敏感，不适用于一些对电流源高精度要求的应用。


技术实现要素：

3.本实用新型提供了一种基于斩波技术的高精度电流基准电路，其目的是为了解决传统的基准电路不具备对电源及工艺不敏感，不适用于一些对电流源高精度要求的应用的问题。
4.为了达到上述目的，本实用新型的实施例提供了一种基于斩波技术的高精度电流基准电路，包括：
5.自偏置共源共栅电流镜模块；
6.斩波器，所述斩波器的第一端为clk端，所述斩波器的第二端与所述自偏置共源共栅电流镜模块的第一端电连接，所述斩波器的第三端与所述自偏置共源共栅电流镜模块的第二端电连接，所述斩波器的第四端与所述自偏置共源共栅电流镜模块的第三端电连接，所述斩波器的第五端为lout端；
7.ptat基准电流产生模块，所述ptat基准电流产生模块的第一端与所述自偏置共源共栅电流镜模块的第四端电连接，所述ptat基准电流产生模块的第二端与所述自偏置共源共栅电流镜模块的第五端电连接。
8.其中，所述自偏置共源共栅电流镜模块包括：
9.第一pmos管，所述第一pmos管的源极端与电源端电连接；
10.第二pmos管，所述第二pmos管的源极端与所述第一pmos管的漏极端电连接，所述第二pmos管的漏极端与所述斩波器的第二端电连接；
11.第三pmos管，所述第三pmos管的源极端与所述第一pmos管的源极端电连接，所述第三pmos管的栅极端与所述第一pmos管的栅极端电连接；
12.第四pmos管，所述第四pmos管的源极端与所述第三pmos管的漏极端电连接，所述第四pmos管的栅极端与所述第二pmos管的栅极端电连接，所述第四pmos管的漏极端与所述斩波器的第三端电连接。
13.其中，所述自偏置共源共栅电流镜模块还包括：
14.第一电阻，所述第一电阻的第一端分别与所述斩波器的第四端和所述第一pmos管的栅极端电连接；
15.第五pmos管，所述第五pmos管的源极端与电源端电连接，所述第五pmos管的栅极
端与所述第一电阻的第一端电连接；
16.第六pmos管，所述第六pmos管的源极端与所述第五pmos管的漏极端电连接，所述第六pmos管的栅极端分别与所述第一电阻的第二端和所述第四pmos管的栅极端电连接。
17.其中，所述ptat基准电流产生模块包括：
18.第一nmos管，所述第一nmos管的漏极端与所述第一电阻的第二端电连接；
19.第二电阻，所述第二电阻的第一端与所述第一nmos管的源极端电连接；
20.第二nmos管，所述第二nmos管的漏极端与所述第二电阻的第一端电连接，所述第二nmos管的源极端与所述第二电阻的第二端电连接；
21.第三电阻，所述第三电阻的第一端与所述第二电阻的第二端电连接；
22.第三nmos管，所述第三nmos管的漏极端与所述第二nmos管的源极端电连接，所述第三nmos管的源极端与所述第三电阻的第二端电连接；
23.第一三极管，所述第一三极管的发射极与所述第三电阻的第二端电连接，所述第一三极管的基极与所述第一三极管的集电极电连接，所述第一三极管的集电极与接地端电连接。
24.其中，所述ptat基准电流产生模块还包括：
25.第四nmos管，所述第四nmos管漏极端与所述第六pmos管的漏极端电连接，所述第四nmos管的栅极端分别与所述第一nmos管的栅极端和所述第四nmos管的漏极端电连接；
26.第二三极管，所述第二三极管的发射极与所述第四nmos管的源极端电连接，所述第二三极管的基极与所述第二三极管的集电极电连接，所述第二三极管的集电极与接地端电连接。
27.本实用新型的上述方案有如下的有益效果：
28.本实用新型的上述实施例所述的基于斩波技术的高精度电流基准电路，基准电流源对工艺失配的敏感性比传统结构的小，具备对电源及工艺不敏感，适用于一些对电流源高精度要求的应用，结构简单，易于实现。
附图说明
29.图1是本实用新型的结构框图；
30.图2是本实用新型的具体电路图；
31.图3是本实用新型的基准电流输出关系图。
32.【附图标记说明】
[0033]1‑
自偏置共源共栅电流镜模块；2
‑
斩波器；3
‑
ptat基准电流产生模块；4
‑
第一pmos管；5
‑
第二pmos管；6
‑
第三pmos管；7
‑
第四pmos管；8
‑
第一电阻；9
‑
第五pmos管；10
‑
第六pmos管；11
‑
第一nmos管；12
‑
第二电阻；13
‑
第二nmos管；14
‑
第三电阻；15
‑
第三nmos管；16
‑
第一三极管；17
‑
第四nmos管；18
‑
第二三极管。
具体实施方式
[0034]
为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0035]
本实用新型针对现有的基准电路不具备对电源及工艺不敏感，不适用于一些对电
流源高精度要求的应用的问题，提供了一种基于斩波技术的高精度电流基准电路。
[0036]
如图1至图3所示，本实用新型的实施例提供了一种基于斩波技术的高精度电流基准电路，包括：自偏置共源共栅电流镜模块1；斩波器2，所述斩波器2的第一端为clk端，所述斩波器2的第二端与所述自偏置共源共栅电流镜模块1的第一端电连接，所述斩波器2的第三端与所述自偏置共源共栅电流镜模块1的第二端电连接，所述斩波器2的第四端与所述自偏置共源共栅电流镜模块1的第三端电连接，所述斩波器2的第五端为lout端；ptat基准电流产生模块3，所述ptat基准电流产生模块3的第一端与所述自偏置共源共栅电流镜模块1的第四端电连接，所述ptat基准电流产生模块3的第二端与所述自偏置共源共栅电流镜模块1的第五端电连接。
[0037]
其中，所述自偏置共源共栅电流镜模块1包括：第一pmos管4，所述第一pmos管4的源极端与电源端电连接；第二pmos管5，所述第二pmos管5的源极端与所述第一pmos管4的漏极端电连接，所述第二pmos管5的漏极端与所述斩波器2的第二端电连接；第三pmos管6，所述第三pmos管6的源极端与所述第一pmos管4的源极端电连接，所述第三pmos管6的栅极端与所述第一pmos管4的栅极端电连接；第四pmos管7，所述第四pmos管7的源极端与所述第三pmos管6的漏极端电连接，所述第四pmos管7的栅极端与所述第二pmos管5的栅极端电连接，所述第四pmos管7的漏极端与所述斩波器2的第三端电连接。
[0038]
其中，所述自偏置共源共栅电流镜模块1还包括：第一电阻8，所述第一电阻8的第一端分别与所述斩波器2的第四端和所述第一pmos管4的栅极端电连接；第五pmos管9，所述第五pmos管9的源极端与电源端电连接，所述第五pmos管9的栅极端与所述第一电阻8的第一端电连接；第六pmos管10，所述第六pmos管10的源极端与所述第五pmos管9的漏极端电连接，所述第六pmos管10的栅极端分别与所述第一电阻8的第二端和所述第四pmos管7的栅极端电连接。
[0039]
其中，所述ptat基准电流产生模块3包括：第一nmos管11，所述第一nmos管11的漏极端与所述第一电阻8的第二端电连接；第二电阻12，所述第二电阻12的第一端与所述第一nmos管11的源极端电连接；第二nmos管13，所述第二nmos管13的漏极端与所述第二电阻12的第一端电连接，所述第二nmos管13的源极端与所述第二电阻12的第二端电连接；第三电阻14，所述第三电阻14的第一端与所述第二电阻12的第二端电连接；第三nmos管15，所述第三nmos管15的漏极端与所述第二nmos管13的源极端电连接，所述第三nmos管15的源极端与所述第三电阻14的第二端电连接；第一三极管16，所述第一三极管16的发射极与所述第三电阻14的第二端电连接，所述第一三极管16的基极与所述第一三极管16的集电极电连接，所述第一三极管16的集电极与接地端电连接。
[0040]
其中，所述ptat基准电流产生模块3还包括：第四nmos管17，所述第四nmos管17漏极端与所述第六pmos管10的漏极端电连接，所述第四nmos管17的栅极端分别与所述第一nmos管11的栅极端和所述第四nmos管17的漏极端电连接；第二三极管18，所述第二三极管18的发射极与所述第四nmos管17的`源极端电连接，所述第二三极管18的基极与所述第二三极管18的集电极电连接，所述第二三极管18的集电极与接地端电连接。
[0041]
本实用新型的上述实施例所述的基于斩波技术的高精度电流基准电路，ptat基准电流产生模块3产生一个与绝对温度成正比的电流，其电流值大小为其中，
v
t
为热电压，k为波尔兹曼常数，t为温度，q为电荷，n为所述第一三极管16与所述第二三极管18个数的比值，r
tot
为所述第二电阻12和所述第三电阻14的总阻值；i
in
通过所述斩波器2，交替输出电流i
out1
与电流i
out2
，如图3所示，假设其控制时钟clk的占空比为50％，则输出电流i
out
：i
out1
＝i
in
(1+α),其中α为电流镜失配因子，由此可以得到：当电流镜失配因子α较小时，可以得到从中可以看出电流镜失配因子α在式中是平方关系，因此由失配带来的误差会大幅度减小。在不考虑失配的前提下，i
out2
＝i
out1
＝i
in
，在考虑失配的情况下，存在i
out1
＝i
in
或i
out2
＝i
in
，所述基于斩波技术的高精度电流基准电路的基准电流源对工艺失配的敏感性比传统结构的小，具备对电源及工艺不敏感，适用于一些对电流源高精度要求的应用。
[0042]
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。