电流源电路制造技术

本发明专利技术公开了一种电流源电路，此电流源电路包括第一晶体管和至少一第二晶体管。第一晶体管的第一源／漏极端耦接一偏压，其第二源／漏极端则接收电流信号，而此第一晶体管的第二源／漏极端与栅极端彼此互相耦接。第二晶体管的第一源／漏极端接地，其第二源／漏极端耦接一电压源，并输出偏压电流，其栅极端则耦接第一晶体管的栅极端。本发明专利技术的电流源电路可降低临界电压对偏压电流的影响，使得电流源电路的偏压电流更为精确。

Current source circuit

The present invention discloses a current source circuit comprising a first transistor and at least a second transistor. The first source / drain terminal of the first transistor is coupled with a bias voltage, and the second source / drain terminal receives a current signal, and the second source / drain extreme of the first transistor is coupled with each other of the gate pole. The first source / drain terminal of the second transistor is grounded, and the second source / drain extreme is coupled with a voltage source and outputs a bias current, and the gate pole is coupled to the grid extreme of the first transistor. The current source circuit of the present invention can reduce the influence of the critical voltage on the bias current so as to make the bias current of the current source circuit more accurate.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种电流源电路，且特别是有关于一种具有补偿临界电压 的电流源电路。
技术介绍
低温多晶硅(Low-temperature poly-Si， LTPS)是新一代薄膜晶体管液晶显 示器(Thin-film transistors liquid crystal display, TFT隱LCD)的制造流程。与传 统非晶硅显示器最大差异在于LTPS反应速度较快，且有高亮度、高解析度。因此，在主动式矩阵液晶显示器(Active-matrix liquid crystal display, AMLCD)和主动式矩阵有机发光二极管(Active-matrix organic light emitting diode, AMOLED)的集成电路的应用上，低温多晶硅薄膜晶体管也引起多方的注 意。在多晶硅薄膜晶体管液晶显示器中，多晶硅薄膜晶体管实施在单一玻璃基 底上的像素电路和驱动电路，以降低系统成本。事实上，许多具有驱动和控制 电路在玻璃基底上的低温多晶硅主动式矩阵液晶显示器被实现于可携式系统， 例如手机、数码相机及笔记本电脑等。在未来，LTPS制程是希望朝向玻璃基 板技术(System-on-Panel or System-on-Glass, SOP or SOG)上，特别是用于小巧、 低成本和低功率显示系统上。然而，在LTPS制程中，免不了会运用到模拟电路设计，也因此会有偏压 电路的需求。由于采用LTPS制程，若偏压电流不够准确，则电路无法设计于 玻璃上。换言之，偏压电流需要够准确，才能运用于玻璃基底上。而在LTPS 的制程上，会有均匀度不佳(non-uniformperformance)的制程缺陷，使得电路在 运作时，临界电压会有变动的现象，造成偏压电流较不准确，进而影响电路的 正常运作。图1绘示为现有电流源电路的电路图(在8pm LTPS制程中)。请参照图1， 此电流源电路100为一NMOS晶体管。并且经由HSPICE模拟栅极电压Vg和漏极电流b间的关系，如图2所示。此模拟图是设定工作电压VoD为IOV、NMOS晶体管的尺寸比为80nm/8nm、栅极偏压为1.3V 4.3V、漏极偏压也设定为1.3 4.3V(为了使NMOS晶体管工作在饱和区)且NMOS晶体管具有50Q/。高斯分布(Gaussian distribution)的临界电压变动量。在图2中，可看出栅极电压VG为3.8V时，漏极电流ID之间的差值为22pA，因此漏极电流ID的变动量为88%(此百分比是由电流间的差值除以电流的平均值)。此变动量将造成栅极电压VG和漏极电流ID不匹配，而影响整个电路的正常运作。因此，临界电压的变动将 影响整体电路的运作。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术存在的问题而提供一种电流源电路，可降低临界电 压对偏压电流的影响，使得电流源电路的偏压电流更为精确。本专利技术提出一种电流源电路，此电流源电路包括一第晶体管和至少一第二晶体管。第一晶体管的第一源/漏极端耦接一偏压，其第二源/漏极端则接收一电流信号，而第一晶体管的第二源/漏极端与栅极端彼此互相耦接。第二晶体管的第一源/漏极端接地，其第二源/漏极端耦接一电压源，并输出一偏压电流， 而其栅极端则耦接第一晶体管的栅极端。本专利技术另提出一种电流源电路，此电流源电路包括电流镜模块、分压模块、 第一晶体管以及至少一第二晶体管。电流镜模块具有输入端、第一输出端和第 二输出端，而此电流镜模块的输入端耦接一电压源。分压模块具有输入端和输 出端，此分压模块的输入端耦接电流镜模块的第一输出端，而输出端则接地。 第一晶体管的第一源/漏极端耦接一偏压，其第二源/漏极端则耦接电流镜模块 的第二输出端，而第一晶体管的第二源/漏极端与栅极端彼此互相耦接。第二晶 体管的第一源/漏极端耦接至分压模块的输出端，其第二源/漏极端耦接电压源， 并输出一偏压电流，而其栅极端则耦接第一晶体管的栅极端。本专利技术借由分压模块和电流镜模块，使得第一晶体管工作在次临限区，可 有效地降低临界电压的变动现象，而使得第二晶体管输出的偏压电流更为精 确，且电路在运作过程中，不再因为制程上均匀度不佳的缺陷而有所影响。附图说明为让本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发 明的具体实施方式作详细说明，其中图1绘示为现有电流源电路的电路图。 图2绘示为现有电流源电路的电压对电流的示意图。 图3绘示为依照本专利技术实施例的电流源电路的电路图。 图4绘示为本专利技术实施例的栅控电压对偏压的示意图。图5绘示为本专利技术实施例的栅控电压对偏压的示意图(具有50%高斯分布的临界电压变动量)。图6绘示为本专利技术实施例的偏压对偏压电流的示意图。图7绘示为现有电流源电路的临界电压变动率对栅极电压的示意图。图8绘示为本专利技术实施例的临界电压变动率对偏压的示意图。具体实施例方式一般来说，在玻璃上的晶体管通常工作在饱和区。在LTPS制程中，模拟 电路的小信号增益和频率响应是取决于晶体管的跨导(transconductance) gm和 输出电阻r。。而晶体管的跨导gm和输出电阻r。的小信号参数可描述如下方程式<formula>formula see original document page 6</formula>而晶体管工作于饱和区时，其漏极电流ID可描述如下方程式 『 ，rm)2 (3)其中，方程式(3)是没有考虑沟道长度调制效应和基体效应。在方程式(3) 中，晶体管的临界电压是一个重要参数。若临界电压变动，将会造成晶体管的 漏极电流ID跟着改变，使得在玻璃上的模拟电路的性能降低。因此，此临界电 压的变动问题，也是本专利技术首要解决的问题。图3绘示为本专利技术实施例的电流源电路的电路图。请参照图3，本专利技术所 提供的电流源电路300包括电流镜模块310、分压模块320、第一晶体管Ml 和第二晶体管M2。其中，电流镜模块310具有输入端311、第一输出端312 和第二输出端313，而此电流镜模块310的输入端311耦接至电压源Vdd(例如为此电流源电路300的工作电压)。在本实施例中，分压模块320具有输入端321和输出端322，此分压模块 320的输入端321耦接至电流镜模块310的第一输出端312，而其输出端322 则耦接至接地端GND。另外，第一晶体管Ml可为一 NMOS晶体管，其第一源/漏极端耦接至一 偏压VBIAS，而其第二源/漏极端则耦接至电流镜模块310的第二输出端313， 并且此第一晶体管Ml的第二源/漏极端与栅极端彼此互相耦接。此外，第二晶体管M2可为一 NMOS晶体管，其第一源/漏极端耦接至分 压模块320的输出端322，而其第二源/漏极端耦接电压源VDD，并输出偏压电 流IBIAS，此第二晶体管M2的栅极端则耦接至第一晶体管Ml的栅极端。请继续参照图3，电流镜模块310包括第三晶体管M3和第四晶体管M4。 其中，第三晶体管M3可为一PMOS晶体管，其第一源/漏极端和栅极端彼此互 相耦接，并通过电流镜模块310的第一输出端312耦接至分压模块320的输入 端321，而此第三晶体管M3的第二源/漏极端则通过电流镜模块310的输入端 311耦接至偏压电流另外，第四晶体管M4可为一PMOS晶体管，其第一源/漏极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电流源电路，包括：一第一晶体管，其第一源／漏极端耦接一偏压，其第二源／漏极端则接收一电流信号，而该第一晶体管的第二源／漏极端与栅极端彼此互相耦接；以及至少一第二晶体管，其第一源／漏极端接地，其第二源／漏极端耦接一电压源，并输出一偏压电流，其栅极端则耦接该第一晶体管的栅极端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：柯明道，陈荣升，许峻源，
申请(专利权)人：中华映管股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]