电流源启动装置制造方法及图纸

一种电流源启动装置，包括：第一开关元件，第二开关元件，第三开关元件，第四开关元件，第五开关元件，以及第六开关元件。其中，第一开关元件、第二开关元件、第四开关元件、第六开关元件的源极连接到电源上，第三开关元件和第五开关元件的源极连接到地上，第一开关元件的栅极和第六开关元件的漏极相连，第一开关元件的漏极和第四开关元件、第五开关元件的漏极、第二开关元件的栅极相连，第四开关元件、第五开关元件、第六开关元件的栅极连接到使能信号上，第三开关元件的栅极连接到反向使能信号上。通过使用本发明专利技术，可以通过较少数目的器件，在能保证电流源性能并使其工作在正常状态的前提下启动电流源，具有器件数目少、占用面积小的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路领域，具体地，涉及一种电流源启动装置。
技术介绍
集成电路中常常需要使用电流源电路，电流源电路是用来给集成电路中的其它功能模块(例如运算放大器，OTA，DAC等)提供偏置电流，是这些模块正常工作的基础。因此，电流源电路在集成电路中有着非常重要的作用。电流源电路一般都是内部反馈结构，由于电流源的基本结构，导致这种电路存在两种稳定状态一种是正常的工作状态，电流源电路能够提供系统所需要的电流；另一种是不正常的工作状态，电流源电路不会有任何电流的输出，因此，这种结构的电流源往往需要一个启动电路来使电流源电路脱离不正常的工作状态，进入正常工作的工作状态。如图1示出了一种典型的带启动电路的电流源，这种带启动电路的电流源有一个缺点在电流源电路进入正常的工作状态以后，启动电路仍然工作，这会对电流源电路的性能造成影响，使电流源电路的输出不是先前设计的值。美国专利US20060061345A1(图2)提出了一种改进方案，通过调节npn管Q0，Q1发射极面积和电阻R1，R2的阻值，使电流源电路进入正常的工作状态之后，启动电路中的PMOS晶体管M1进入截止区，不再工作，从而对电流源电路的性能不会造成影响。但这种电路需要3个MOS晶体管，两个三极管，两个电阻，共七个器件来实现启动电路，由于半导体工艺中电阻和三极管的面积相对较大，因此，这个专利的缺点是器件数目较多，面积较大。因此，需要提出一种既能使电流源电路正常工作又能使用较少器件数目、占用较小面积的装置。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种电流源启动装置，用于在保证启动电路电流源性能的同时减少器件数目、占用较小的面积。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种电流源启动装置。该装置包括第一开关元件，具有连接至电源的第一端、连接至第六开关元件第三端的第二端、以及连接至第四开关元件和第五开关元件第三端以及第二开关元件第二端的第三端；第二开关元件，具有连接至电源的第一端、连接至第四开关元件和第五开关元件第三端以及第一开关元件第三端的第二端、以及连接至第三开关元件第三端的第三端；第三开关元件，具有连接至接地的第一端、连接至外部反相使能端的第二端、以及连接至所述第二开关元件第三端的第三端；第四开关元件，具有连接至电源的第一端、连接至外部使能端的第二端、以及连接至第一开关元件第三端和第五开关元件第三端以及第二开关元件第二端的第三端；第五开关元件，具有连接至接地的第一端、连接至外部使能端的第二端、以及连接至第一开关元件第三端和第四开关元件第三端以及第二开关元件第二端的第三端；以及第六开关元件，具有连接至电源的第一端、连接至外部使能端的第二端、以及连接至第一开关元件第二端的第三端。其中，在该装置中，开关元件均为晶体管。第一端为源极，第二端为栅极，以及第三端为漏极。并且第一开关元件、第二开关元件、第四开关元件、以及第六开关元件为PMOS管，第三开关元件以及第五开关元件为NMOS管。外部使能端的输出信号相位与外部反相使能端的输出信号相位相反。通过本专利技术的上述技术方案，可以通过较少数目的器件，在能保证电流源性能并使其工作在正常状态的前提下启动电流源，具有器件数目少、占用面积小的优点。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中图1是根据相关技术的影响启动电路的电流源性能的电流源电路图；图2是根据相关技术的不影响启动电路的电流源性能的电流源电路图；图3是根据本专利技术实施例的电流源启动装置的电路图； 图4是根据本专利技术实施例的电流源启动装置的具体应用实例的电路图；图5是根据本专利技术实施例的图3中的电流源启动装置电路的仿真结果示意图；图6是根据本专利技术实施例的电流源启动装置的具体实例的电路图；以及图7是根据本专利技术实施例的图6中的电流源启动装置电路的仿真结果示意图。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。在本专利技术的实施例中，提供了一种电流源启动装置。图3是根据本专利技术实施例的电流源电路图。如图3所示，根据本专利技术实施例的电流源启动装置由晶体管M0、M1、M8、M9、M10、M11组成，其中M0、M1、M9、M11为PMOS管，M8、M10为NMOS管，晶体管M0、M1、M9、M11的源极连接到电源VDD上，晶体管M8和M10的源极连接到地GND上，M0的栅极和M11的漏极相连，M0的漏极和M9、M10的漏极、M1的栅极相连，M9、M10、M11的栅极连接至使能端，M8的栅极连接至反相使能端，其中，反相使能端的反相使能信号为使能端的使能信号取反，即反相使能信号＝！使能信号，并且M1的漏极与M8的漏极相连。在上述的电流源启动装置中，可以通过外部的使能信号和6个MOS管M0、M1、M8、M9、M10、M11的作用来启动电流源，并且在不影响电流源正常的性能的前提下使电流源在正常状态中工作。这里仅采用了6个MOS晶体管，因此，具有器件数目较少、占用面积较小的优点。图4是根据本专利技术实施例的电流源启动装置的实际应用中具体实例的电路图。如图4所示，PMOS晶体管M4、M5与npn型三极管Q2、Q3、以及电阻R0构成一个电流源(该电流源与美国专利US20060061345A1中的电流源相同)，其中PMOS晶体管M4、M5的源极接到电源VDD上，npn型三极管Q2、Q3的发射极连接到地GND上，晶体管M4、M5的栅极和M5的漏极、Q3的集电极相连，晶体管M4的漏极和三极管Q2的基极、电阻R0的一端相连，电阻R0的另外一端和三极管Q2的集电极、三极管Q3的基极相连。由M4、M5、Q2、Q3、R0构成的电流源有以下两个稳定状态状态1节点neta2和节点neta3处在一个合适的电平(具体值由构成电流源的5个器件的参数决定)，此时晶体管M4、M5和三极管Q2、Q3工作正常。状态2节点neta2为高电平，节点neta3为低电平，此时晶体管M4、M5和三极管Q2、Q3都截止，电流源中没有电流流过。为了避免状态2的出现，在电路中加入由晶体管M0、M1、M8、M9、M11构成启动电路，M0、M1、M8、M9、M11的连接关系如上文所述，其和电流源的连接关系为M0的栅极、M11的漏极和M4、M5的栅极、M5的漏极、Q3的集电极相连，M1和M8的漏极和M4的漏极、Q3的基极、电阻R0的一端相连。当使能信号为低电平的时候，反相使能信号为高电平，节点neta2为高电平，节点neta3为低电平，晶体管M4、M5和三极管Q2、Q3都截止，电流源中没有电流流过。图5是图3中电流源启动装置电路的仿真结果示意图。如图5所示，当使能信号由低电平变为高电平的时候，反相使能信号由高电平变为低电平，晶体管M8和M11关闭，节点neta1为低电平，晶体管M1导通，节点neta3由低电平变成高电平，三极管Q2、Q3导通，有电流流过，晶体管M4、M5导通，节点neta2从本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电流源启动装置，其特征在于，包括：第一开关元件，具有连接至电源的第一端、连接至第六开关元件第三端的第二端、以及连接至第四开关元件和第五开关元件第三端以及第二开关元件第二端的第三端；所述第二开关元件，具有连接至所述电源的第一端、连接至所述第四开关元件和所述第五开关元件第三端以及所述第一开关元件第三端的第二端、以及连接至第三开关元件第三端的第三端；所述第三开关元件，具有连接至接地的第一端、连接至外部反相使能端的第二端、以及连接至所述第二开关元件第三端的第三端；所述第四开关元件，具有连接至所述电源的第一端、连接至外部使能端的第二端、以及连接至所述第一开关元件第三端和所述第五开关元件第三端以及所述第二开关元件第二端的第三端；所述第五开关元件，具有连接至所述接地的第一端、连接至所述外部使能端的第二端、以及连接至所述第一开关元件第三端和所述第四开关元件第三端以及所述第二开关元件第二端的第三端；以及所述第六开关元件，具有连接至所述电源的第一端、连接至所述外部使能端的第二端、以及连接至所述第一开关元件第二端的第三端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许萍，吴小晔，李梅，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]