电流源电路、基准电压电路及芯片制造技术

本发明专利技术公开了一种电流源电路、基准电压电路及芯片，电流源电路包括：第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管和电流镜单元；第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管中至少两个MOS管工作于不同区域，在第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管中至少一个MOS管上形成具有特性的电流。根据本发明专利技术实施例的电流源电路、基准电压电路及芯片，通过采用独特的四个晶体管组合的方式，辅以电流镜单元，可以产生具有特性的电流，通过合理调节参数，该电流可在有源电阻上产生一个低温度系数的参考电压，电流源电路结构简单，只用到了CMOS器件，具有极低功耗和极小面积的优点。点。点。

【技术实现步骤摘要】
电流源电路、基准电压电路及芯片


[0001]本专利技术是关于集成电路领域，特别是关于一种电流源电路、基准电压电路及芯片。

技术介绍

[0002]电压基准电路广泛存在于各类模拟集成电路中，用于为放大器、转换器等核心电路模块提供参考电压或产生参考电流。在很多应用中，低温度系数是电压基准需要具备的特性，其电压温度系数通常在几个到几十个ppm的数量级。
[0003]传统带隙基准电路虽然能够满足温度系数的要求，但是其实现通常存在面积和功耗之间的折衷，即满足低功耗就需要大电阻从而占用较大的芯片面积。近年来，随着物联网和传感器应用的兴起，在无源传感节点中的集成电路通常需要保持极低的功耗以满足超长待机的需求，同时单个节点的成本要求较为严苛。因此，在这类电路中，基准源的温度系数和精度的要求相对传统应用而言较为宽松，但是要求其同时具备极低功耗和小面积的特性，因此传统的带隙基准源电路并不适用。
[0004]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种电流源电路、基准电压电路及芯片，其同时具备极低功耗和极小面积的特性。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的实施例提供了一种电流源电路，包括：第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管和电流镜单元。
[0007]所述第一MOS管与第二MOS管的源极相连且与地电压或者电源电压相连，所述第一MOS管的漏极与第二MOS管的栅极、第三MOS管的源极以及第四MOS管的源极相连，所述第一MOS管的栅极与第三MOS管的漏极相连，所述第三MOS管的栅极与第四MOS管的栅极相连，所述第四MOS管的栅极和漏极相连，所述电流镜单元与第二MOS管的漏极、第四MOS管的漏极以及第三MOS管的漏极相连，所述第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管中的至少两个MOS管工作于不同工作区域，从而在第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管中的至少一个MOS管上形成具有特性的电流，是指温度的平方，u是指与温度有关的半导体载流子的迁移率。
[0008]在本专利技术的一个或多个实施例中，所述电流镜单元包括第五MOS管、第六MOS管和第七MOS管，所述第五MOS管、第六MOS管和第七MOS管的栅极相连，所述第五MOS管、第六MOS管和第七MOS管的源极相连且与地电压或者电源电压相连，所述第七MOS管的漏极和栅极相连，所述第五MOS管的漏极与第三MOS管的漏极相连，所述第六MOS管的漏极与第四MOS管的漏极相连，所述第七MOS管的漏极与第二MOS管的漏极相连。
[0009]在本专利技术的一个或多个实施例中，所述第一MOS管的导电沟道的长度和第二MOS管的导电沟道的长度相同，和/或所述第三MOS管的导电沟道的长度和第四MOS管的导电沟道
的长度相同。
[0010]在本专利技术的一个或多个实施例中，所述第一MOS管和第二MOS管工作于亚阈值区，所述第三MOS管工作于线性区，所述第四MOS管工作于饱和区。
[0011]在本专利技术的一个或多个实施例中，所述电流源电路还包括修调电路，所述修调电路包括一个或多个调节单元，所述调节单元与第三MOS管的漏极和源极相连。
[0012]在本专利技术的一个或多个实施例中，所述调节单元包括可控开关和调节管，所述可控开关的第一端与调节管的漏极相连，所述可控开关的第二端与第三MOS管的漏极相连，所述调节管的源极与第三MOS管的源极相连，若设置有多个调节单元，多个所述调节管的栅极相连，或者所述调节单元包括调节管，所述调节管的源极与第三MOS管的源极相连，所述调节管的漏极与第三MOS管的漏极相连，所述调节管的栅极为控制端。
[0013]本专利技术还公开了一种基准电压电路，包括所述的电流源电路，所述基准电压电路还包括复制单元和电阻单元，所述复制单元与电流镜单元相连以复制特性的电流，所述复制单元与电阻单元相连，基于特性的电流而在所述电阻单元上获得低温度系数的参考电压。
[0014]在本专利技术的一个或多个实施例中，所述复制单元包括第九MOS管，所述第九MOS管的源极与电源电压或地电压相连，所述第九MOS管的栅极与电流镜单元相连以复制特性的电流，所述第九MOS管的漏极与电阻单元相连。
[0015]在本专利技术的一个或多个实施例中，所述电阻单元包括第八MOS管，所述第八MOS管的栅极和漏极相连并与复制单元相连，所述第八MOS管的源极与地电压或电源电压相连。
[0016]本专利技术还公开了一种芯片，包括所述的电流源或者所述的基准电压电路。
[0017]与现有技术相比，根据本专利技术实施例的电流源电路、基准电压电路及芯片，通过采用独特的四个晶体管组合的方式，辅以与之相匹配的电流镜单元，可以产生具有特性的电流，通过合理调节参数，该电流可以在有源电阻上产生一个低温度系数的参考电压，电流源电路结构简单，只用到了CMOS器件，具有极低功耗和极小面积的优点。
附图说明
[0018]图1是根据本专利技术一实施例的电流源电路的第一电路原理图。
[0019]图2是根据本专利技术一实施例的电流源电路的第二电路原理图。
[0020]图3是根据本专利技术一实施例的基准电压电路的电路原理图。
[0021]图4是根据本专利技术一实施例的基准电压电路输出的参考电压随温度变化的仿真结果图。
[0022]图5是根据本专利技术另一实施例的基准电压电路的电路原理图。
具体实施方式
[0023]下面结合附图，对本专利技术的具体实施例进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施例的限制。
[0024]除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
[0025]实施例1如图1所示，一种电流源电路，包括：第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4和电流镜单元10。
[0026]在本实施例中，第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3和第四MOS管M4均为N沟道MOS管。第一MOS管M1与第二MOS管M2的源极相连且与地电压相连，第一MOS管M1的漏极与第二MOS管M2的栅极、第三MOS管M3的源极以及第四MOS管M4的源极相连，第一MOS管M1的栅极与第三MOS管M3的漏极相连，第三MOS管M3的栅极与第四MOS管M4的栅极相连，第四MOS管M4的栅极和漏极相连。电流镜单元10与第二MOS管M2的漏极、第四MOS管M4的漏极以及第三MOS管M3的漏极相连，以使第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3和第四MOS管M4中的至少两个MOS管工作于不同工作区域，从而在第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3和第四MOS管M4上形成具有特性的电流，其中，是指电流的温度特性，是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电流源电路，其特征在于，包括：第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管和电流镜单元；所述第一MOS管与第二MOS管的源极相连且与地电压或者电源电压相连，所述第一MOS管的漏极与第二MOS管的栅极、第三MOS管的源极以及第四MOS管的源极相连，所述第一MOS管的栅极与第三MOS管的漏极相连，所述第三MOS管的栅极与第四MOS管的栅极相连，所述第四MOS管的栅极和漏极相连，所述电流镜单元与第二MOS管的漏极、第四MOS管的漏极以及第三MOS管的漏极相连，所述第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管中的至少两个MOS管工作于不同工作区域，从而在第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管中的至少一个MOS管上形成具有特性的电流，是指温度的平方，u是指与温度有关的半导体载流子的迁移率。2.如权利要求1所述的电流源电路，其特征在于，所述电流镜单元包括第五MOS管、第六MOS管和第七MOS管，所述第五MOS管、第六MOS管和第七MOS管的栅极相连，所述第五MOS管、第六MOS管和第七MOS管的源极相连且与地电压或者电源电压相连，所述第七MOS管的漏极和栅极相连，所述第五MOS管的漏极与第三MOS管的漏极相连，所述第六MOS管的漏极与第四MOS管的漏极相连，所述第七MOS管的漏极与第二MOS管的漏极相连。3.如权利要求1所述的电流源电路，其特征在于，所述第一MOS管的导电沟道的长度和第二MOS管的导电沟道的长度相同，和/或所述第三MOS管的导电沟道的长度和第四MOS管的导电沟道的长度相同。4.如权利要求1所述的电流源电路，其特征在于，所述第一MOS管和第二MO...

【专利技术属性】
技术研发人员：束克留，万海军，韩兴成，
申请(专利权)人：苏州聚元微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：