技术领域
[0001] 本公开涉及模拟集成电路设计技术领域,尤其涉及一种基准电流源。
相关背景技术
[0002] 在电子设备中,基准电流源是一个基础的模块,它能提供一个不随工艺、温度、电源电压变化的电流并偏置其他的模拟电路模块。因此基准电流源的好坏决定了其他模块的性能。
[0003] 在相关技术中,基准电流源的功耗对整个设备的功耗至关重要。虽然,目前已经存在许多的工作在亚阈值区的电流源,但是它们需要特别大的电阻或者需要高阈值器件,这些器件都会带来额外的成本提升。此外,基准电流源的电源抑制比是一个重要的考虑因素,在便携化电子设备中,模拟模块和数字模块常常放在一起,而数字设备的频繁的开启和关断会给电源带来噪声,这种噪声又会影响基准电流源的输出,进而影响整个电子设备的精度。常见的提高基准电流源电源抑制比的方法是在模拟模块使用共源共栅结构或者使用放大器,但加入共源共栅结构会提高电源电压,并且不会带来明显的电源抑制比提高。使用放大器会引入额外的功耗,并且会带来稳定性的问题。目前,为了使电流源产生的电流对温度不敏感,更多的是采用不同温度系数的电阻的来补偿电流随温度的变化,但使用电阻会产生匹配的问题,需要经过大量修调才能获得不随温度变化的电流。因此,相关技术中的基准电流源至少存在着电源抑制比较低、功耗较大、温度系数差等技术问题。
具体实施方式
[0023] 以下,将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中,为便于解释,阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而,明显地,一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本公开的概念。
[0024] 在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例,而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
[0025] 在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义,除非另外定义。应注意,这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义,而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
[0026] 在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下,一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如,“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。在使用类似于“A、B或C等中至少一个”这样的表述的情况下,一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如,“具有A、B或C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。
[0027] 本公开的实施例提供了一种基准电流源,该基准电流源包括:第一电流产生模块,包括第一启动电路、第一预调节电路和第一电流产生电路,其中,第一启动电路被配置为向第一预调节电路提供第一启动信号,并向第一电流产生电路提供第二启动信号,第一预调节电路被配置为向第一启动电路提供第一参考信号,并向第一电流产生电路提供第一预调节电压,第一电流产生电路被配置为产生与绝对温度互补的第一电流;第二电流产生模块,包括第二启动电路、第二预调节电路和第二电流产生电路,其中,第二启动电路被配置为向第二预调节电路提供第三启动信号,并向第二电流产生电路提供第四启动信号,第二预调节电路被配置为向第二启动电路提供第二参考信号,并向第二电流产生电路提供第二预调节电压,第二电流产生电路被配置为产生与绝对温度成比例的第二电流;以及温度补偿模块,被配置为分别连接第一电流产生模块和第二电流产生模块,温度补偿模块被配置为对第一电流和第二电流进行叠加,得到与绝对温度无关的基准电流。该基准电流源具备高电源抑制比、温度系数小、电路结构对称等特点,可以至少部分地克服相关技术中基准电流源的缺陷和不足。
[0028] 为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本公开作进一步的详细说明。
[0029] 图1为根据本公开实施例的基准电流源的结构示意图。
[0030] 如图1所示,基准电流源包括第一电流产生模块100、第二电流产生模块200和温度补偿模块300。
[0031] 根据本公开的实施例,第一电流产生模块100可以包括依次连接的第一启动电路110、第一预调节电路120和第一电流产生电路130。
[0032] 根据本公开的实施例,第一启动电路110的一端可以被配置为接收电源电压Vdd,另一端可以被配置为接地。第一启动电路110可以被配置为接收第一参考信号Vref1,并在该第一参考信号Vrefl满足预设条件时,向第一预调节电路120提供第一启动信号Vstal,并向第一电流产生电路130提供第二启动信号Vsta2。该预设条件可以根据具体应用场景进行设置,例如,该预设条件可以设置为第一参考信号Vref1为低电平信号等,在此不作限定。
[0033] 根据本公开的实施例,第一启动电路110可以为第一预调节电路120和第一电流产生电路130分别提供第一启动信号Vstal和第二启动信号Vsta2,以使第一预调节电路120和第一电流产生电路130工作在正确的状态。
[0034] 根据本公开的实施例,第一预调节电路120的一端可以被配置为接收电源电压Vdd,另一端可以被配置为接地。第一预调节电路120可以被配置为向第一启动电路110提供该第一参考信号Vref1,并向第一电流产生电路130提供第一预调节电压V1。
[0035] 根据本公开的实施例,第一预调节电路120可以隔离电源电压Vdd中噪声的干扰,即利用该第一预调节电路120产生的第一预调节电压V1为第一电流产生电路130供电,可以隔离电源电压Vdd中的噪声对第一电流产生电路130的影响,从而提高了该基准电流源的电源抑制比和线性调整率。
[0036] 根据本公开的实施例,第一电流产生电路130的一端可以被配置为接收第一预调节电压V1,另一端可以被配置为接地。第一电流产生电路130可以被配置为产生与绝对温度互补的第一电流I1,即CTAT(complementary to absolute temperature)电流。该第一电流I1的大小可以与第一预调节电压V1的大小无关。
[0037] 根据本公开的实施例,第二电流产生模块200可以包括依次连接的第二启动电路210、第二预调节电路220和第二电流产生电路230。
[0038] 根据本公开的实施例,第二启动电路210的一端可以被配置为接收电源电压Vdd,另一端可以被配置为接地。第二启动电路210可以被配置为接收第二参考信号Vref2,并在该第二参考信号Vref2满足预设条件时,向第二预调节电路220提供第三启动信号Vsta3,并向第二电流产生电路230提供第四启动信号Vsta4。该预设条件可以根据具体应用场景进行设置,例如,该预设条件可以设置为第二参考信号Vref2为低电平信号等,在此不作限定。
[0039] 根据本公开的实施例,第二启动电路210可以为第二预调节电路220和第二电流产生电路230分别提供第三启动信号Vsta3和第四启动信号Vsta4,以使第二预调节电路220和第二电流产生电路230工作在正确的状态。
[0040] 根据本公开的实施例,第二预调节电路220的一端可以被配置为接收电源电压Vdd,另一端可以被配置为接地。第二预调节电路220可以被配置为向第二启动电路210提供该第二参考信号Vref2,并向第二电流产生电路230提供第二预调节电压V2。
[0041] 根据本公开的实施例,第二预调节电路220可以隔离电源电压Vdd中噪声的干扰,即利用该第二预调节电路220产生的第二预调节电压V2为第二电流产生电路230供电,可以隔离电源电压Vdd中的噪声对第二电流产生电路230的影响,从而提高了该基准电流源的电源抑制比和线性调整率。
[0042] 根据本公开的实施例,第二电流产生电路230的一端可以被配置为接收第二预调节电压V2,另一端可以被配置为接地。第二电流产生电路230可以被配置为产生与绝对温度成正比的第二电流I2,即PTAT(Proportional to absolute temperature)电流。该第二电流I2的大小可以与第二预调节电压V2的大小无关。
[0043] 根据本公开的实施例,温度补偿模块300的一端可以被配置为接收电源电压Vdd,另一端可以被配置为接地。温度补偿模块300可以被配置为分别连接第一电流产生模块100和第二电流产生模块200。温度补偿模块300可以被配置为对第一电流I1和第二电流I2进行叠加,以得到与绝对温度无关的基准电流IREF并进行输出。
[0044] 根据本公开的实施例,通过在电流产生模块中依次设置启动电路、预调节电路和电流产生电路的方式,启动电路可以产生启动信号,以使预调节电路和电流产生电路工作在正确的状态,预调节电路可以产生预调节电压,该预调节电压可以隔离电源电压中的噪声对电流产生电路的影响,从而使得电流产生电路在该预调节电压下产生的电流可以具有较高的电源抑制比和线性调制率。另一方面,通过第一电流产生模块100和第二电流产生模块200的对称设置,可以使得基准电流源具有较好的工艺稳定性,再通过温度补偿电路连接第一电流产生模块100和第二电流产生模块200,可以补偿电流随温度的变化,从而降低该基准电流源的温度系数。通过上述方案,可以至少部分地克服相关技术中存在的电源抑制比较低、温度系数差的技术问题,从而有效提高了基准电流源的电源抑制比和线性调制率,并降低了基准电流源的温度系数。
[0045] 下面参考图2~图12,结合具体实施例对图1所示的基准电流源做进一步说明。
[0046] 根据本公开的实施例,该基准电流源可以是由深亚微米工艺制成的,该深亚微米工艺可以指TSMC65NMLP工艺等,在此不作限定。
[0047] 图2为根据本公开实施例的第一启动电路110的示意图。
[0048] 如图2所示,第一启动电路110包括P型场效应管CMP1、CMP2、CMP3和N型场效应管CMN1、CMN2、CMN3。
[0049] 根据本公开的实施例,CMP1的栅极被配置为接收第一参考信号Vref1,CMP1的源极被配置为连接CMP2的漏极,CMP1的漏极被配置为分别连接CMN2的栅极和CMN3的栅极;CMP2的栅极被配置为连接CMP2的漏极,CMP2的源极被配置为连接CMP3的漏极;CMP3的栅极被配置为连接CMP3的漏极,CMP3的源极被配置为接收电源电压Vdd;CMN1的栅极被配置为接收第一参考信号Vref1,CMN1的源极被配置为接地,CMN1的漏极被配置为分别连接CMN2的栅极和CMN3的栅极;CMN2的源极被配置为接地,CMN2的漏极被配置为提供第一启动信号Vstal;CMN3的源极被配置为接地,CMN3的漏极被配置为提供第二启动信号Vsta2。
[0050] 根据本公开的实施例,CMN1和CMP1被配置为构成反相器,在第一参考信号Vref1处于低电平状态的情况下,反相器被配置为向CMN2的栅极和CMN3的栅极提供高电平信号,以控制CMN2和CMN3处于导通状态,从而使得CMN2漏极处的第一启动信号Vstal和CMN3漏极处的第二启动信号Vsta2均处于低电平状态,该低电平状态的启动信号可以控制第一预调节电路120和第一电流产生电路130进行启动。在第一预调节电路120启动完成后,该第一预调节电路120可以控制第一参考信号Vref1处于高电平状态。在第一参考信号Vref1处于高电平状态的情况下,反相器被配置为向CMN2的栅极和CMN3的栅极提供低电平信号,以控制CMN2和CMN3处于截止状态,此时,第一启动电路110中的场效应管均处于截止状态,其功耗为零,从而可以降低该基准电流源的功耗。
[0051] 图3为根据本公开实施例的第一电流产生电路130的示意图。
[0052] 如图3所示,第一电流产生电路130包括第一反馈调节单元、第一电流源单元和第一偏置电压产生单元。
[0053] 根据本公开的实施例,第一电流源单元包括N型场效应管CMP9、CMP10,P型场效应管CMN9、CMN10、CMN11和第一电容C1,第一电流源单元被配置为产生第一电流I1;第一反馈调节单元包括N型场效应管CMP8和P型场效应管CMN8,第一反馈调节单元被配置为控制CMN9的漏极电压和CMN10的漏极电压相等;第一偏置电压产生单元包括N型场效应管CMP11、CMP12和P型场效应管CMN12、CMN13、CMN14,第一偏置电压产生单元被配置为产生第一偏置信号Vbiasl。
[0054] 根据本公开的实施例,CMP8的栅极、CMP9的栅极、CMP10的栅极、CMP11的栅极和CMP12的栅极均被配置为接收第二启动信号Vstr2,CMP8的源极、CMP9的源极、CMP10的源极、CMP11的源极和CMP12的源极均被配置为接收第一预调节电压V1,CMP8的漏极被配置为连接CMN8的漏极,CMP9的漏极被配置为通过第一电容C1接地,CMP10的漏极被配置为连接CMN10的漏极,CMP11的漏极被配置为连接CMN12的漏极,CMP12的漏极被配置为连接CMN13的漏极;CMN8的栅极被配置为连接CMP9的漏极,CMN8的源极被配置为连接CMN11的漏极;CMN9的栅极被配置为连接CMN10的栅极,CMN9的源极被配置为接地,CMN9的漏极被配置为连接CMP9的漏极;CMN10的源极被配置为连接CMN11的漏极;CMN11的栅极被配置为连接CMN12的栅极,以接收第一偏置信号Vbias1,CMN11的源极被配置为接地;CMN12的栅极被配置为连接CMN12的漏极,CMN12的源极被配置为连接CMN14的漏极;CMN13的栅极被配置为连接CMN14的栅极,CMN13的源极被配置为连接CMN14的漏极;CMN14的源极被配置为接地。
[0055] 根据本公开的实施例,沟道长度调制效应可以指MOS晶体管中,栅下沟道预夹断后、若继续增大Vds,夹断点会略向源极方向移动。导致夹断点到源极之间的沟道长度略有减小,有效沟道电阻也就略有减小,从而使更多电子自源极漂移到夹断点,导致在耗尽区漂移电子增多,使Id增大的效应。在相关技术中,若MOS晶体管的沟道长度足够长,则沟道长度调制效应所带来的电流变化可以忽略不计。但由于在深亚微米工艺条件下,MOS晶体管的沟道长度较短,沟道长度调制效应已经不能忽略。因此,在本公开的实施例中,通过引入该第一反馈调节单元,可以控制CMN9的漏极电压和CMN10的漏极电压相等,如公式(1)所示:
[0056] VDS,CMN9=VDS,CMN10 (1)
[0057] VDS,CMN9为CMN9漏极和源极的电压差,VDS,CMN10为CMN10漏极和源极的电压差。
[0058] 根据本公开的实施例,通过第一反馈调节单元的设置,可以补偿沟长调制效应带来的电流变化,从而提高该基准电流源的电源抑制比和线性调整率。
[0059] 根据本公开的实施例,该基准电流源电路包括两个环路,由CMN8,CMP8,CMP9,CMN9构成正反馈回路,由CMN8,CMP8,CMP10,CMN10,CMN9构成负反馈回路。
[0060] 正反馈回路环路增益为:
[0061]
[0062] AV1为正反馈回路环路增益,gCMP8为CMP8的电导,gCMN8为CMN8的电导,gCMP9为CMP9的电导,RCMN11为CMN11的输出电阻,rCMP8为CMP8的输出电阻,rCMP9为CMP9的输出电阻,rCMN9为CMN9的输出电阻。
[0063] 负反馈回路环路增益为:
[0064]
[0065] AV2为负反馈回路环路增益,gCMN9为CMN9的电导,gCMP10为CMP10的电导,gCMN10为CMN10的电导,rCMN10为CMN10的输出电阻。
[0066] 若gCMP9=gCMN9,整体环路增益为:
[0067]
[0068]
[0069] AV为整体环路增益。
[0070] 根据本公开的实施例,基准电流源的环路可以配置为正反馈,且该环路的整体环路增益AV可以配置为|AV|<1,从而避免电路产生震荡。
[0071] 根据本公开的实施例,对于集成电路设计而言,要使电路功耗达到最小,需要使晶体管位于弱反型区,而为了达到速度与功耗的平衡,需要使晶体管位于中等反型区。在本公开的实施例中,为了使基准电流源的功耗最小,需要使晶体管位于弱反型区,位于弱反型区的MOS管的i‑v特性为:
[0072]
[0073] 为晶体管的宽长比,Cox为单位栅氧电容,μ为载流子迁移率,VT为热电压,η为亚阈值斜率因子,VDS为漏极和源极电压差,VGS为栅极到源极的电压,VTH为阈值电压。
[0074] 如果VDS>100mV,公式化简为如下:
[0075]
[0076]
[0077] 对公式求导:
[0078]
[0079] 可以求得如下关系式:
[0080]
[0081] gm为电导。
[0082] 根据本公开的实施例,该基于电流加法电路实现温度补偿的基准电流源,为了使电路的功耗足够低,除了使CMN11工作在深线性区,其他晶体管应都位于弱反型区。CMN11工作在深线性区可等效为一个电阻,降低了电路结构所占用的面积。
[0083] 支路的电流为:
[0084]
[0085] VDS,CMP11为CMN11漏极和源极的电压差。
[0086] 因为CMN11位于深线性区,工作在线性区的电阻为:
[0087]
[0088] CMN9,CMN10都位于弱反型区,所以
[0089]
[0090] 支路电流为:
[0091]
[0092] VGS,CMN11为CMN11的栅极到源极的电压差,VTH,CMN11为CMN11的阈值电压,WCMN11为CMN11的宽度,LCMN11为CMN11的长度,KCMN9为CMN9的宽长比,KCMN10为CMN10的宽长比。
[0093] VGS,CMN11由偏置电压产生模块给出:
[0094]
[0095] VGS,CMN12为CMN12的栅极到源极的电压差,VGS,CMN13为CMN13的栅极到源极的电压差,VGS,CMN14为CMN14的栅极到源极的电压差,VTH,CMN14为CMN14的阈值电压,KCMN12为CMN12的宽长比,KCMN13为CMN13的宽长比。
[0096] 将CMN11和CMN14的沟道长度设为一致可以最大减小由沟道长度带来的阈值电压变化,可视它们的阈值电压近似相等。
[0097] 所以支路电流为:
[0098]
[0099] 其中μ为载流子迁移率, 为CMN10的热电压, 为CMN12的热电压,KCMN14为CMN14的宽长比,μ随温度的变化为:
[0100]
[0101] μ0为温度T0下载流子的迁移率,m为温度系数。
[0102] 若CMN10与CMN12的 取为一致,
[0103] (ηVT)CMN10=(ηVT)CMN12 (17)
[0104] 由支路电流ID公式可知,电流与电压无关。
[0105] 两边同时对ID求导:
[0106]
[0107] 其中 C大于0。
[0108]
[0109] 求解微分方程:
[0110] ID=ID0TC(2‑m) (20)
[0111] ID0为与温度无关的系数。在TSMC65NMLP工艺下,电子的载流子温度系数m>2。空穴的载流子温度系数m<2。因此,为了获得基准电流,需要进行温度补偿。
[0112] 图4为根据本公开实施例的第一预调节电路120的示意图。
[0113] 如图4所示,第一预调节电路120包括N型场效应管CMP4、CMP5、CMP6、CMP7,P型场效应管CMN4、CMN5、CMN6、CMN7,第一电阻R1和第二电容C2。
[0114] 根据本公开的实施例,CMP4的栅极被配置为接收所述第一启动信号Vstal,CMP4的源极被配置为接收电源电压Vdd,CMP4的漏极被配置为连接CMP6的源极;CMP5的栅极被配置为接收第一启动信号Vstal,CMP5的源极被配置为接收电源电压Vdd,CMP5的漏极被配置为连接CMP5的栅极;CMP6的栅极被配置为连接CMN12的漏极,CMP6的源极被配置为连接CMP7的源极,CMP6的漏极被配置为连接CMN6的漏极;CMP7的栅极被配置为连接CMP8的栅极,CMP7的源极被配置为提供第一预调节电压V1,CMP7的漏极被配置为连接CMN7的漏极;CMN4的栅极被配置为连接CMP6的漏极,CMN4的源极被配置为接地,CMN4的漏极被配置为连接CMP4的漏极,并依次通过第一电阻R1和第二电容C2连接CMN4的栅极;CMN5的栅极被配置为连接CMN6的栅极,CMN5的源极被配置为接地,CMN5的漏极被配置为连接CMP5的漏极;CMN6的栅极被配置为连接CMN7的栅极,CMN6的源极被配置为接地;CMN7的栅极被配置为连接CMN7的漏极,并提供第一参考信号Vref1,CMN7的源极被配置为接地。
[0115] 根据本公开的实施例,第一预调节电路120的核心由CMP6和CMN6构成共栅极放大器,由CMP4和CMN4构成共源极放大器。该环路为负反馈,存在两个高阻节点,因此需要加入米勒补偿电容,即第二电容C2使环路稳定,,同时,第一电阻R1可以使次极点和零点抵消,提高了反馈回路的相位裕度。通过使用该第一预调节电路120,可以隔离了电源电压Vdd中噪声的干扰,即利用该第一预调节电路120产生的第一预调节电压V1为第一电流产生电路130供电,可以隔离电源电压Vdd中的噪声对第一电流产生电路130的影响,从而使基准电流源的电源抑制比和线性调整率都获得了提高。
[0116] 图5为根据本公开实施例的第二启动电路210的示意图。
[0117] 如图5所示,第二启动电路210包括N型场效应管PMP1、PMP2、PMP3和P型场效应管PMN1、PMN2、PMN3。
[0118] 根据本公开的实施例,PMP1的栅极被配置为接收第二参考信号Vref2,PMP1的源极被配置为连接PMP2的漏极,PMP1的漏极被配置为分别连接PMN2的栅极和PMN3的栅极;PMP2的栅极被配置为连接PMP2的漏极,PMP2的源极被配置为连接PMP3的漏极;PMP3的栅极被配置为连接PMP3的漏极,PMP3的源极被配置为接收电源电压Vdd;PMN1的栅极被配置为接收第二参考信号Vref2,PMN1的源极被配置为接地,PMN1的漏极被配置为分别连接PMN2的栅极和PMN3的栅极;PMN2的源极被配置为接地,PMN2的漏极被配置为提供第三启动信号Vsta3;PMN3的源极被配置为接地,PMN3的漏极被配置为提供第四启动信号Vsta4。
[0119] 根据本公开的实施例,PMN1和PMP1被配置为构成反相器,在第二参考信号Vref2处于低电平状态的情况下,反相器被配置为向PMN2的栅极和PMN3的栅极提供高电平信号,以控制PMN2和PMN3处于导通状态,从而使得PMN2漏极处的第三启动信号Vsta3和PMN3漏极处的第四启动信号Vsta4均处于低电平状态,该低电平状态的启动信号可以控制第二预调节电路220和第二电流产生电路230进行启动。在第二预调节电路220启动完成后,该第二预调节电路220可以控制第二参考信号Vref2处于高电平状态。在第二参考信号Vref2处于高电平状态的情况下,反相器被配置为向PMN2的栅极和PMN3的栅极提供低电平信号,以控制PMN2和PMN3处于截止状态,此时,第二启动电路210中的场效应管均处于截止状态,其功耗为零,从而降低该基准电流源的功耗。
[0120] 图6为根据本公开实施例的第二电流产生电路230的示意图。
[0121] 如图6所示,第二电流产生电路230包括第二反馈调节单元、第二电流源单元和第二偏置电压产生单元。
[0122] 根据本公开的实施例,第二电流源单元包括N型场效应管PMP9、PMP10、PMP11,P型场效应管PMN9、PMN10和第三电容C3,第二电流源单元被配置为产生第二电流I2;第二反馈调节单元包括N型场效应管PMP8和P型场效应管PMN8,第二反馈调节单元被配置为控制PMP9的漏极电压和PMP10的漏极电压相等;第二偏置电压产生单元包括N型场效应管PMP12、PMP13、PMP14和P型场效应管PMN11、PMN12,第二偏置电压产生单元被配置为产生第二偏置信号Vbias2。
[0123] 根据本公开的实施例,PMN8的栅极、PMN9的栅极、PMN10的栅极、PMN11的栅极和PMN12的栅极被配置相互连接,PMN8的源极、PMN9的源极、PMN10的源极、PMN11的源极和PMN12的源极均被配置为接地,PMN8的漏极被配置为连接PMN8的栅极,PMN9的漏极被配置为通过第三电容C3接地,PMN10的漏极被配置为连接PMP10的漏极,PMN11的漏极被配置为连接PMP13的漏极,PMN12的漏极被配置为连接PMP14的漏极;PMP8的栅极被配置为连接PMP9的漏极,PMN8的源极被配置为接收第二预调节电压V2,PMP8的的漏极被配置为连接PMN8的漏极;PMP9的栅极被配置为接收第四启动信号Vsta4,PMP9的源极被配置为接收第二预调节电压V2,PMP9的漏极被配置为连接PMN9的漏极;PMP10的栅极被配置为连接PMP9的栅极,PMP10的源极被配置为连接PMN11的漏极,PMP10的漏极被配置为连接PMP10的栅极;PMP11的栅极被配置为连接PMP13的栅极,以接收第二偏置信号Vbias2,PMP11的源极被配置为接收第二预调节电压V2;PMP12的栅极被配置为连接PMP14的栅极,PMP12的源极被配置为连接接收第二预调节电压V2,PMP12的漏极被配置为分别连接PMP13的源极和PMP14的源极;PMP13的栅极被配置为连接PMP13的漏极;PMP14的栅极被配置为连接PMP14的漏极。
[0124] 图7为根据本公开实施例的第二预调节电路220示意图。
[0125] 如图7所示,第二预调节电路220包括N型场效应管PMP4、PMP5、PMP6、PMP7,P型场效应管PMN4、PMN5、PMN6、PMN7,第二电阻R2和第四电容C4。
[0126] 根据本公开的实施例,PMP4的栅极被配置为接收第二启动信号Vsta2,PMP4的源极被配置为接收电源电压Vdd,PMP4的漏极被配置为连接PMP6的源极;PMP5的栅极被配置为接收第二启动信号Vsta2,PMP5的源极被配置为接收电源电压Vdd,PMP5的漏极被配置为连接PMP5的栅极;PMP6的栅极被配置为连接PMN9的栅极,PMP6的源极被配置为连接PMP7的源极,PMP6的漏极被配置为连接PMN6的漏极;PMP7的栅极被配置为连接PMP9的栅极,PMP7的源极被配置为提供第二预调节电压V2,PMP7的漏极被配置为连接PMN7的漏极;PMN4的栅极被配置为连接PMP6的漏极,PMN4的源极被配置为接地,PMN4的漏极被配置为PMP4的漏极,并依次通过第二电阻R2和第四电容C4连接PMN4的栅极;PMN5的栅极被配置为连接PMN6的栅极,PMN5的源极被配置为接地,PMN5的漏极被配置为连接PMP5的漏极;PMN6的栅极被配置为连接PMN7的栅极,PMN6的源极被配置为接地;PMN7的栅极被配置为连接PMN7的漏极,并提供第二参考信号Vref2,PMN7的源极被配置为接地。
[0127] 图8为根据本公开实施例的温度补偿电路的示意图。
[0128] 如图8所示,温度补偿模块300包括P型场效应管MA1、MA2、MA3、MA4、MA5。
[0129] 根据本公开的实施例,MA1的栅极被配置为连接第二电流产生模块200,并复制第二电流产生模块200的电流,以得到第二电流I2,MA1的源极被配置为接地,MA1的漏极被配置为连接MA4的漏极,以将MA1的电流传给MA4;MA2的栅极被配置为连接第一电流产生模块100,并复制第一电流产生模块100的电流,以得到第一电流I1,MA2的源极被配置为接收电源电压Vdd;MA3的栅极被配置为连接MA4的栅极,以复制MA4的电流,MA3的源极被配置为连接MA2的源极,MA3的漏极被配置为连接MA2的漏极,以复制MA2的电流,并对电流进行求和,如公式(21)所示;MA3的漏极被配置为连接MA5的漏极,以输出基准电流Iref;MA4的栅极被配置为连接MA4的漏极,MA4的源极被配置为连接MA3的源极;MA5的栅极被配置为连接MA5的漏极,MA5的源极被配置为接地。
[0130]
[0131] 其中mp>2,mn<2选择合适的a放大系数,可使:
[0132]
[0133] 图9为根据本公开实施例的基准电流源的线性调整率的示意图。
[0134] 如图9所示,通过使用第一预调节电路120,该基准电流源的线性调整率获得了提高。
[0135] 图10为根据本公开实施例的基准电流源的电源抑制比的示意图。
[0136] 如图10所示,通过使用第一预调节电路120,该基准电流源电源抑制比获得了提高。
[0137] 图11为根据本公开实施例温度补偿后的电流随温度的变化曲线的示意图。
[0138] 如图11所示,本公开将第二电流I2与第一电流I1电流求和得到基准电流IREF,在实现温度补偿后,本公开的基准电流源电路温度系数优异。
[0139] 图12为根据本公开实施例与传统基准电流源电路在深亚微米下的性能对比图。
[0140] 如图12所示,在深亚微米尺度下,如本公开的TSMC65NMLP工艺下,基准电流源产生的电流不会随电源电压的变化产生较大的波动,而传统的基准电流源产生的电流会随电源电压的变化产生较大的波动;本公开的基准电流源的电源抑制比也比传统的基准电流源有了提高。深亚微米尺度下,该基准电流源的电路性能优于传统的基准电流源电路。
[0141] 本领域技术人员可以理解,本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合,即使这样的组合或结合没有明确记载于本公开中。特别地,在不脱离本公开精神和教导的情况下,本公开的各个实施例和权利要求中记载的特征可以进行多种组合和结合。所有这些组合和结合均落入本公开的范围。
[0142] 以上对本公开的实施例进行了描述。但是,这些实施例仅仅是为了说明的目的,而并非为了限制本公开的范围。尽管在以上分别描述了各实施例,但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。本公开的范围由所附权利要求及其等同物限定。不脱离本公开的范围,本领域技术人员可以做出多种替代和修改,这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。