用于光传感器的电流基准电路制造技术

本发明专利技术公开了一种用于光传感器的内部电流基准电路，主要解决现有电流基准中的精确度问题。该电流基准包括：零温度系数电流产生电路(1)、电流镜电路(2)和沟道调制效应抑制电路(3)；零温度系数电流产生电路产生的零温度系数电流输出给电流镜电路；电流镜电路对零温度系数电流进行镜像后输出给沟道调制效应抑制电路；沟道调制效应抑制电路中的负反馈环路使零温度系数电流产生电路的输出端A与电流镜电路的输出端C处的电压相等。本发明专利技术消除了因电源电压变化造成的电流镜电路中的PMOS管漏源电压变化不一致的问题，从而抑制了沟道调制效应，使参考电流IREF不随电源电压的变化而变化，提高了线性调整度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种用于光传感器的内部电流基准电路，主要解决现有电流基准中的精确度问题。该电流基准包括：零温度系数电流产生电路(1)、电流镜电路(2)和沟道调制效应抑制电路(3)；零温度系数电流产生电路产生的零温度系数电流输出给电流镜电路；电流镜电路对零温度系数电流进行镜像后输出给沟道调制效应抑制电路；沟道调制效应抑制电路中的负反馈环路使零温度系数电流产生电路的输出端A与电流镜电路的输出端C处的电压相等。本专利技术消除了因电源电压变化造成的电流镜电路中的PMOS管漏源电压变化不一致的问题，从而抑制了沟道调制效应，使参考电流IREF不随电源电压的变化而变化，提高了线性调整度。【专利说明】用于光传感器的电流基准电路
本专利技术属于电子电路
，特别涉及一种电流基准电路，可用于光传感器中。
技术介绍
光传感器具有很高的精度，它是光电应用领域不可缺少的原件。但是由于光电流非常微小，基本都为nA级别电流。因此如何设计用于数模转换的高精度参考电流为光传感器设计带来了新的挑战。图1显示了传统光传感器芯片内部的电流基准结构，参考电压Vref加在运算放大器OPl的正端，运算放大器OPl通过采用负反馈连接将电压加载到电阻Rl上来产生参考电流；运算放大器的输出端接到NMOS管Ml的栅极上，负端接到Ml的源级上，电阻Rl —端接在Ml源级一端接在地；M1的漏极上接有一个电流镜结构，M2与M3构成一个电流镜结构，M2的栅极与漏极相接，Ml的漏极与Ml的漏极相接，M2漏极与M3的漏极相接，M2与M3源级接在电源上，参考电流Iref从M3的漏极流出。这种传统的光传感器的电流基准电路中M3镜像的电流由于沟道长度调制效应而随电源电压的变化而变化，因此产生的电流随电源电压的变化很大，影响参考电流精度的提高，不能满足高精度光传感器对参考电流的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有技术的不足，提出一种用于光传感器的电流基准电路，以减小基准电流随电源电压的变化量，满足光传感器的精度要求。实现本专利技术的技术思路:通过使引入负反馈环路使得电流镜输入端MOS管漏极的电压与输出端MOS管漏极的电压相等，来抑制沟道调制效应，从而产生高线性调整度的参考电流。根据上述思路，本专利技术的电流基准电路包括:零温度系数电流产生电路，用于产生零温度系数电流；电流镜电路，用于产生镜像电流；其特征在于:在零温度系数电流产生电路的输出端与电流镜电路的输出端之间连接有沟道调制效应抑制电路，用于控制电流镜电路的输出端电压与零温度系数电流产生电路的输出端电压相等，以抑制电流镜结构中沟道调制效应带来的误差，降低电源电压的变化对参考电流精度的影响。作为优选，所述沟道调制效应抑制电路，包括运算放大器0P2和PMOS管M4 ；所述运算放大器0P2，其输出端与PMOS管M4的栅极相连，其负向输入端与电流镜电路的输出端C相连，其正相输入端与电流镜电路输入端B和零温度系数电流产生电路的输出端A相连，构成负反馈结构，使电流镜电路输入端B和其输出端C电压相等，以抑制电流镜结构中沟道调制效应带来的误差；所述PMOS管M4的栅极连接至运算放大器0P2的输出级，其源极连接至电流镜电路的输出端C，其漏极作为电流基准电路的输出，与运算放大器0P2构成负反馈结构，并从其漏极输出高线性调整度的参考电流。本专利技术由于在电流镜电路和零温度系数电流产生电路的输出端之间加入沟道调制效应抑制电路，使电流镜电路和零温度系数电流产生电路输出端的MOS管的漏极电压相等，并且其源级电压都等于电源电压，由于这两个MOS管的漏源电压相等，从而抑制了沟道调制效应，使参考电流不会随电源电压的变化而变化，保证了参考电流的稳定性。【专利附图】【附图说明】图1是传统电流基准电路原理图；图2是本专利技术的电流基准原理图；图3是本专利技术的实施例1原理图；图4是本专利技术的实施例2原理图；【具体实施方式】以下结合附图及其实施例对本专利技术作进一步描述。参照图2，本专利技术应用于光传感器的电流基准电路包括:零温度系数电流产生电路1、电流镜电路2、沟道调制效应抑制电路3 ；所述零温度系数电流产生电路1，设有一个输出端A，输出电流信号到电流镜电路2；所述电流镜电路2,设有一个输入端B, —个输出端C ;其中输入端B与零温度系数电流产生电路I的输出端A和沟道调制效应抑制电路3的输入端相连；输出端C输出电压信号到沟道调制效应抑制电路3 ；所述沟道调制效应抑制电路3，包括NMOS管M4和运算放大器0P2，其中:所述PMOS管M4的栅极连接至运算放大器0P2的输出级，其源极连接至电流镜电路2的输出端C，其漏极为电流基准电路的输出；所述运算放大器0P2，其负向输入端与电流镜电路2的输出端C相连，其正相输入端与电流镜电路2输入端B和零温度系数电流产生电路I的输出端A相连，构成负反馈结构，使电流镜电路2的输入端B和输出端C电压相等，消除了因为电源电压变化造成的电流镜电路中的PMOS管漏源电压变化不一致的问题，从而抑制了沟道调制效应，使参考电流不随电源电压变化而变化，提高了线性调整度。针对图2所示原理框图，本专利技术给出如下两种实施例:实施例1参照图3，本专利技术电流基准电路所包括的零温度系数电流产生电路1、电流镜电路2和沟道调制效应抑制电路3，其具体电路结构如下:所述零温度系数电流产生电路1，其由运算放大器0P3，NMOS管M5，正温度系数电阻R2和负温度系数电阻R3构成；该正温度系数的电阻R2与负温度系数电阻R3相连，构成零温度系数电阻；零温度系数电阻一端链接到的NOMS管M5的源极，一端连接到地；该运算放大器0P3的负相输入端连接到NMOS管M5的源极，其正相输入端连接到电流基准电路的输入端Vref，该输入端Vref与零温度系数参考电压相连，构成零温度系数电压产生电路，其输出端与NMOS管M5的栅极相连；该NMOS管M5的栅极与运算放大器0P3的输出端相连，其漏极与电流镜电路2的输入端相连，其源极与运算放大器0P3的负相输入端和零温度系数电阻相连；该NMOS管与运算放大器0P3构成负反馈电路，将零温度系数的电压加至零温度系数电阻上，产生零温度系数电流。所述电流镜电路2，其由两个PMOS管M6、M7构成，这两个PMOS管的栅极相连，构成电流镜结构，该PMOS管M7的漏极为输出端，该PMOS管M6的漏极与零温度系数电流产生电路I的输出级相连，将零温度系数电流产生电路I产生的零温度系数电流镜像至PMOS管M7的漏极。所述沟道调制效应抑制电路3，包括运算放大器0P2和PMOS管M4。该运算放大器0P2，其输出端与PMOS管M4的栅极相连，其负向输入端与电流镜电路2的PMOS管M7的漏极相连，其正相输入端与电流镜电路2的PMOS管M6的漏极相连，构成负反馈结构，使电流镜电路2的PMOS管M7和PMOS管M6的漏极电压相等，以抑制电流镜结构中沟道调制效应带来的误差；该PMOS管M4的栅极连接至运算放大器0P2的输出级，其源极连接至电流镜电路2的PMOS管M7的漏极，其漏极作为电流基准电路的输出。该PMOS管M4与运算放大器0P2构成负反馈结构，并从其漏极输出高线性调整度的参考电流。本实施例1的工作原理是:从零温度系数电流产生电路I的NMOS管M5的源极将零温度系数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于光传感器的电流基准电路，包括：零温度系数电流产生电路(1)，用于产生零温度系数电流；电流镜电路(2)，用于产生镜像电流；其特征在于：在零温度系数电流产生电路(1)的输出端与电流镜电路(2)的输出端之间连接有沟道调制效应抑制电路(3)，用于控制电流镜电路(2)的输出端电压与零温度系数电流产生电路(1)的输出端电压相等，以抑制电流镜结构中沟道调制效应带来的误差，降低电源电压的变化对参考电流精度的影响。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：来新泉，王玮，李佳佳，邵丽丽，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61