专利名称：工艺补偿电压电流转换器的制作方法
技术领域：
工艺补偿电压电流转换器
(一) 技术领域
本实用新型涉及一种电压电流转换的补偿电路，尤其是一种工艺补偿电 压电流转换器。
(二) 背景技术
现有技术中电压电流转换电路常用于压控振荡器的输出频率的控制，通 过电压的变化，弓l起电流的变化，再通过电流的变化，控制压控振荡器的频 率输出。现有电路结构如图1所示，通过晶体管M1的栅极电压变化，引起 整条支路上电流的变化，电流受到电阻R的工艺变化影响，集成电路中的电 阻值变化范围通常在80%—120%，较大范围的阻值变化会引起电流很大的 偏差，从而使输出电流值受到很大的影响。
(三) 实用新型内容
本实用新型的目的在于提出一种工艺补偿电压电流转换器，它结构简 单，电路易于实现，补偿效果明显。
本实用新型的技术方案 一种工艺补偿电压电流转换器，其特征在于它 包括电流源、电流镜像电路和工艺变化补偿电路；其中，电流源为外部电路，
其电流输出端子与地相连，电流输入端子与电流镜像电路的输入支路相连，
电流镜像电路按照每条输出支路上的电流与输入电流的比例关系将电流输
出给工艺变化补偿电路。
上述所说的工艺变化补偿电路由晶体管M1、晶体管M2、晶体管M3、晶 体管M4及电阻R构成，电流镜像电路的一路输出端与晶体管M1的栅极和漏 极、晶体管M2的栅极、电阻R的一端相连接；电流镜像电路的另一路输出 端分别与晶体管M2的漏极、晶体管M3的漏极和栅极及M4的栅极相连接； 所说的晶体管M1的源极、晶体管M2的源极，晶体管M3的源极，晶体管M4 的源极和电阻R的另一端全部接地；晶体管M4的漏极与电流输出端相连接。
上述所说的工艺补偿电压电流转换器利用控制电压改变振荡器的工作 电流，从而改变振荡器的输出频率用以对压控振荡器频率输出的精确控制。
本实用新型的优越性在于:本实用新型结构简单，电路易于实现，补偿 效果明显；其中电流镜像电路，用于产生不同支路上的电流，从而实现电流等比例关系；工艺变化补偿电路，用于减少工艺变化对电流输出的影响；本 实用新型可用于对压控振荡器频率输出的控制以及实现各种不同要求的电 压电流转换功能。
(四)
图1为现有技术中一种工艺补偿电压电流转换器的电路框图。
图2为本实用新型所涉一种工艺补偿电压电流转换器的电路框图。
图3为本实用新型与现有技术的电路输出电流值对比图(其中，图3 — 1
为现有技术的工艺补偿电压电流转换器的输出电流效果图，图3—2为增加
本实用新型工艺变化补偿的工艺补偿电压电流转换器的输出电流效果图)。 其中，,a^为晶体管的阈值电压为低电压值时的工艺条件，7yp^W为
晶体管的阈值电压为典型值时的工艺条件，67c^为晶体管的阈值电压为高电
压值时的工艺条件。
具体实施方式
实施例 一种工艺补偿电压电流转换器(见图2)，其特征在于它包括电 流源、电流镜像电路和工艺变化补偿电路；其中，电流源为外部电路，其电 流输出端子与地相连，电流输入端子与电流镜像电路的输入支路相连，电流 镜像电路按照每条输出支路上的电流与输入电流的比例关系将电流输出给 工艺变化补偿电路。
上述所说的工艺变化补偿电路(见图2)由晶体管M1、晶体管M2、晶体 管M3、晶体管M4及电阻R构成，电流镜像电路的一路输出端与晶体管Ml 的栅极和漏极、晶体管M2的栅极、电阻R的一端相连接；电流镜像电路的 另一路输出端分别与晶体管M2的漏极、晶体管M3的漏极和栅极及M4的栅 极相连接；所说的晶体管M1的源极、晶体管M2的源极，晶体管M3的源极， 晶体管M4的源极和电阻R的另一端全部接地；晶体管M4的漏极与电流输出 端相连接。
上述所说的工艺补偿电压电流转换器利用控制电压改变振荡器的工作 电流，从而改变振荡器的输出频率用以对压控振荡器频率输出的精确控制。
本实用新型与现有技术的技术效果的对比(见图3):
本实用新型中若控制电压为Vctrl，随Vctrl的变化，镜像电流同时发 生变化，电流流向电阻R和M1的漏极，当工艺变化时，电阻R阻值变化范 围在80%—120%，由下列计算公式(1)得出<formula>formula see original document page 5</formula>输出电流受到电阻阻值变化的影响，根据上述公式(1)可知发生变化的范围基本应该为80%—120°%。现有技术中电流镜像电路的输入电流值与输出电流值的比例为1/"，电 流镜像电路的输出端与晶体管Ml的漏极相连接；控制电压Vctrl与晶体管 Ml的栅极相连接；晶体管M1的源极与电阻R的一端相连接；电阻R另一端 接地，控制电压为Vctrl，随Vctrl的变化，整条支路的电流也发生变化， 当工艺变化时，电阻1 阻值变化范围在80%—120%，由下列计算公式(2) 得出2 (2) 其中 2 〃" m ￡ (3)输出电流受到电阻阻值变化的影响，根据上述公式(2)可知，发生变化的范围基本应该为0. 64% — 144%。由此可以明显的看出，增加了本实用新型的工艺变化补偿电路，电压电 流转化电路受工艺变化的影响大大的降低了。与通常电路相比，由于电路实 施了工艺变化补偿，所以工艺补偿电压电流转换器在受工艺变化的影响方面 具有明显的优势。上述公式中Kw为控制电压，l为晶体管的栅极与源极之间的电压，/为输出电流值，/ 为电阻w的电阻值，^为晶体管的阈值电压，A为电子迁移率，c为晶体管的单位面积的栅氧化层电容，^为晶体管的沟道宽，厶晶体管的沟道长，/,为输出电流值。
权利要求1、一种工艺补偿电压电流转换器，其特征在于它包括电流源、电流镜像电路和工艺变化补偿电路；其中，电流源为外部电路，其电流输出端子与地相连，电流输入端子与电流镜像电路的输入支路相连，电流镜像电路按照每条输出支路上的电流与输入电流的比例关系将电流输出给工艺变化补偿电路。
2、 根据权利要求1所说的一种工艺补偿电压电流转换器，其特征在于 所说的工艺变化补偿电路由晶体管Ml、晶体管M2、晶体管M3、晶体管M4 及电阻R构成，电流镜像电路的一路输出端与晶体管M1的栅极和漏极、晶 体管M2的栅极、电阻R的一端相连接；电流镜像电路的另一路输出端分别 与晶体管M2的漏极、晶体管M3的漏极和栅极及M4的栅极相连接；所说的 晶体管Ml的源极、晶体管M2的源极，晶体管M3的源极，晶体管M4的源极 和电阻R的另一端全部接地；晶体管M4的漏极与电流输出端相连接。
3、 根据权利要求1所说的一种工艺补偿电压电流转换器，其特征在于 所说的工艺补偿电压电流转换器利用控制电压改变振荡器的工作电流，从而 改变振荡器的输出频率用以对压控振荡器频率输出的精确控制。
专利摘要一种工艺补偿电压电流转换器，其特征在于它包括电流源、电流镜像电路和工艺变化补偿电路；本实用新型的优越性在于本实用新型结构简单，电路易于实现，补偿效果明显；其中电流镜像电路，用于产生不同支路上的电流，从而实现电流等比例关系；工艺变化补偿电路，用于减少工艺变化对电流输出的影响；本实用新型可用于对压控振荡器频率输出的控制以及实现各种不同要求的电压电流转换功能。
文档编号H03L7/099GK201323568SQ20082014514
公开日2009年10月7日 申请日期2008年12月30日 优先权日2008年12月30日
发明者洋 刘, 吕英杰, 张小兴, 戴宇杰 申请人:天津南大强芯半导体芯片设计有限公司