【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体集成电路设计，特别涉及一种纳安级基准电流源。
技术介绍
1、基准电流源在模拟/混合信号集成电路中被广泛使用，其输出的基准电流是其他电路模块的电流参考。鉴于基准电流源的这种特殊作用，若因其输出的基准电流不准确或不稳定，则会引起后级电路模块的异常工作，因此需要保证基准电流源输出的基准电流与电源电压、温度几乎无关。另外，基准电流源需要满足低电压、低成本、低功耗的要求，因此，设计温度系数低、工艺依赖性低、与电源电压无关的基准电流源成为电路设计中的关键。
2、在现有的基准电流源电路中，最常用的基准电流的产生方式是基于带隙基准电压源，在基准电压的两端添加电阻来产生基准电流。然而，现有的基准电流的产生方式存在如下问题：
3、1.传统的带隙基准电压源的电压较高，因此基准电压源电路难以应用于低电源电压场景；
4、2.基于传统带隙基准电压源产生的基准电流一般为微安级，如果需要更低的纳安级基准电流，则需增大基准电压源两端的电阻，但由于硅衬底面积十分有限，使用非常大的电阻来实现具有纳安级的小电流是不现实的，而若采用外置的高精度基准电阻，则不仅增加成本，而且会导致晶体管的集成度下降；
5、3.传统的带隙基准技术已发展多年，其电路结构已经基本固定，难以改变创新，且其电路面积较大、功耗较高。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种纳安级基准电流源，以解决如何在电路面积和功耗小的同时提供稳定性高的纳安级基准电流的问题。
2、为
3、电压产生模块，包括均工作在亚阈区的第一电压晶体管、第二电压晶体管、第三电压晶体管、第四电压晶体管和第五电压晶体管以及工作在线性区的第六电压晶体管，以利用所述第一电压晶体管、所述第二电压晶体管、所述第三电压晶体管、所述第四电压晶体管和所述第五电压晶体管的体效应生成纳安级基准电流，并通过所述第六电压晶体管输出；
4、基准电流产生模块，用于对所述纳安级基准电流进行复制输出。
5、可选的，在所述的纳安级基准电流源中，所述第一电压晶体管的漏极与栅极相连，且栅极与所述第二电压晶体管的栅极、所述第三电压晶体管的栅极相连，源极与所述第二电压晶体管的漏极相连；所述第二电压晶体管的源极与所述第三电压晶体管的漏极相连；所述第三电压晶体管的源极接入电源；所述第四电压晶体管的漏极与栅极相连，且源极与所述第三电压晶体管的漏极相连，栅极输出第一电压；所述第一电压晶体管的漏极和所述第四电压晶体管的漏极接入所述基准电流产生模块；所述第五电压晶体管的栅极与所述第四电压晶体管的栅极相连，源极与所述第六电压晶体管的漏极相连，漏极接入所述基准电流产生模块；所述第六电压晶体管的源极接入电源，栅极接入所述基准电流产生模块；所述第五电压晶体管的栅源电压为第二电压。
6、可选的，在所述的纳安级基准电流源中，所述第一电压晶体管、所述第二电压晶体管和所述第三电压晶体管的衬底电位均为0，且所述第一电压晶体管、所述第二电压晶体管和所述第三电压晶体管的源端电压均不同。
7、可选的，在所述的纳安级基准电流源中，调整所述第一电压晶体管、所述第二电压晶体管和所述第三电压晶体管的尺寸，以调整所述第一电压的大小。
8、可选的，在所述的纳安级基准电流源中，调整所述第二电压晶体管、所述第三电压晶体管、所述第四电压晶体管和所述第五电压晶体管的尺寸，以调整所述第六电压晶体管的漏端电流的温度系数；调整所述第六电压晶体管的尺寸，以调整所述第六电压晶体管的漏端电流的大小。
9、可选的，在所述的纳安级基准电流源中，所述基准电流产生模块包括电流镜电路，所述电流镜电路用于将所述第六电压晶体管的漏端电流按预设比例转换，以输出基准电流。
10、可选的，在所述的纳安级基准电流源中，所述电流镜电路包括第一电流晶体管、第二电流晶体管、第三电流晶体管、第四电流晶体管、第五电流晶体管、第六电流晶体管、第七电流晶体管和第八电流晶体管；
11、所述第一电流晶体管的源极、所述第三电流晶体管的源极、所述第五电流晶体管的源极和所述第七电流晶体管的源极接入电源；所述第一电流晶体管的栅极、所述第三电流晶体管的栅极、所述第五电流晶体管的栅极和所述第七电流晶体管的栅极相连；所述第二电流晶体管的栅极、所述第四电流晶体管的栅极、所述第六电流晶体管的栅极和所述第八电流晶体管的栅极相连；所述第二电流晶体管的源极与所述第一电流晶体管的漏极相连，漏极输出基准电流；所述第四电流晶体管的源极与所述第三电流晶体管的漏极相连，漏极与所述第一电压晶体管的漏极相连；所述第六晶体管的源极与所述第五电流晶体管的漏极相连，漏极与所述第四电压晶体管的漏极相连；所述第八电流晶体管的源极与所述第七电流晶体管的漏极相连，漏极与所述第五电压晶体管的漏极相连；所述第七电流晶体管的栅极和漏极相连，所述第八电流晶体管的栅极和漏极相连；所述第八电流晶体管的源极与所述第六电压晶体管的栅极相连。
12、可选的，在所述的纳安级基准电流源中，所述第一电流晶体管、所述第二电流晶体管、所述第三电流晶体管、所述第四电流晶体管、所述第五电流晶体管、所述第六电流晶体管、所述第七电流晶体管和所述第八电流晶体管均工作在亚阈区。
13、可选的，在所述的纳安级基准电流源中，所述第一电压晶体管、所述第二电压晶体管、所述第三电压晶体管、所述第四电压晶体管、所述第五电压晶体管和所述第六电压晶体管均为nmos；所述第一电流晶体管、所述第二电流晶体管、所述第三电流晶体管、所述第四电流晶体管、所述第五电流晶体管、所述第六电流晶体管、所述第七电流晶体管和所述第八电流晶体管均为pmos。
14、本专利技术提供的纳安级基准电流源，包括：电压产生模块，包括均工作在亚阈区的第一电压晶体管、第二电压晶体管、第三电压晶体管、第四电压晶体管和第五电压晶体管以及工作在线性区的第六电压晶体管，以利用所述第一电压晶体管、所述第二电压晶体管、所述第三电压晶体管、所述第四电压晶体管和所述第五电压晶体管的体效应生成纳安级基准电流，并通过所述第六电压晶体管输出；基准电流产生模块，用于对所述第一电压和所述第二电压作差得到的纳安级的基准电流进行复制输出。由于电压产生模块由晶体管构成，因此电路结构简洁，减小了电路面积和功耗；利用晶体管体效应，能够在电压产生模块的电压大小不发生明显改变的前提下，增大电压产生模块的电阻，同时对工作在亚阈区的晶体管进行温度补偿，从而生成稳定的纳安级电流，进而能够利用基准电流产生模块输出高稳定性的纳安级电流，解决了如何在电路面积和功耗小的同时提供稳定性高的纳安级基准电流的问题。
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1.一种纳安级基准电流源，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的纳安级基准电流源，其特征在于，所述第一电压晶体管的漏极与栅极相连，且栅极与所述第二电压晶体管的栅极、所述第三电压晶体管的栅极相连，源极与所述第二电压晶体管的漏极相连；所述第二电压晶体管的源极与所述第三电压晶体管的漏极相连；所述第三电压晶体管的源极接入电源；所述第四电压晶体管的漏极与栅极相连，且源极与所述第三电压晶体管的漏极相连，栅极输出第一电压；所述第一电压晶体管的漏极和所述第四电压晶体管的漏极接入所述基准电流产生模块；所述第五电压晶体管的栅极与所述第四电压晶体管的栅极相连，源极与所述第六电压晶体管的漏极相连，漏极接入所述基准电流产生模块；所述第六电压晶体管的源极接入电源，栅极接入所述基准电流产生模块；所述第五电压晶体管的栅源电压为第二电压。
3.根据权利要求2所述的纳安级基准电流源，其特征在于，所述第一电压晶体管、所述第二电压晶体管和所述第三电压晶体管的衬底电位均为0，且所述第一电压晶体管、所述第二电压晶体管和所述第三电压晶体管的源端电压均不同。
4.根据权利要求2所述的纳
5.根据权利要求2所述的纳安级基准电流源，其特征在于，调整所述第二电压晶体管、所述第三电压晶体管、所述第四电压晶体管和所述第五电压晶体管的尺寸，以调整所述第六电压晶体管的漏端电流的温度系数；调整所述第六电压晶体管的尺寸，以调整所述第六电压晶体管的漏端电流的大小。
6.根据权利要求2所述的纳安级基准电流源，其特征在于，所述基准电流产生模块包括电流镜电路，所述电流镜电路用于将所述第六电压晶体管的漏端电流按预设比例转换，以输出基准电流。
7.根据权利要求6所述的纳安级基准电流源，其特征在于，所述电流镜电路包括第一电流晶体管、第二电流晶体管、第三电流晶体管、第四电流晶体管、第五电流晶体管、第六电流晶体管、第七电流晶体管和第八电流晶体管；
8.根据权利要求7所述的纳安级基准电流源，其特征在于，所述第一电流晶体管、所述第二电流晶体管、所述第三电流晶体管、所述第四电流晶体管、所述第五电流晶体管、所述第六电流晶体管、所述第七电流晶体管和所述第八电流晶体管均工作在亚阈区。
9.根据权利要求7所述的纳安级基准电流源，其特征在于，所述第一电压晶体管、所述第二电压晶体管、所述第三电压晶体管、所述第四电压晶体管、所述第五电压晶体管和所述第六电压晶体管均为NMOS；所述第一电流晶体管、所述第二电流晶体管、所述第三电流晶体管、所述第四电流晶体管、所述第五电流晶体管、所述第六电流晶体管、所述第七电流晶体管和所述第八电流晶体管均为PMOS。
...【技术特征摘要】
1.一种纳安级基准电流源，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的纳安级基准电流源，其特征在于，所述第一电压晶体管的漏极与栅极相连，且栅极与所述第二电压晶体管的栅极、所述第三电压晶体管的栅极相连，源极与所述第二电压晶体管的漏极相连；所述第二电压晶体管的源极与所述第三电压晶体管的漏极相连；所述第三电压晶体管的源极接入电源；所述第四电压晶体管的漏极与栅极相连，且源极与所述第三电压晶体管的漏极相连，栅极输出第一电压；所述第一电压晶体管的漏极和所述第四电压晶体管的漏极接入所述基准电流产生模块；所述第五电压晶体管的栅极与所述第四电压晶体管的栅极相连，源极与所述第六电压晶体管的漏极相连，漏极接入所述基准电流产生模块；所述第六电压晶体管的源极接入电源，栅极接入所述基准电流产生模块；所述第五电压晶体管的栅源电压为第二电压。
3.根据权利要求2所述的纳安级基准电流源，其特征在于，所述第一电压晶体管、所述第二电压晶体管和所述第三电压晶体管的衬底电位均为0，且所述第一电压晶体管、所述第二电压晶体管和所述第三电压晶体管的源端电压均不同。
4.根据权利要求2所述的纳安级基准电流源，其特征在于，调整所述第一电压晶体管、所述第二电压晶体管和所述第三电压晶体管的尺寸，以调整所述第一电压的大小。
5.根据权利要求2所述的纳安级基准电流源，其特征在于，调整所述第二电压晶...
【专利技术属性】
技术研发人员：俞城，蔡化，陈正，冯睿，夏天，陈飞，
申请(专利权)人：成都微光集电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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