一种电流源电路及其实现方法技术

本发明专利技术公开了一种电流源电路及其实现方法，其特征在于，包括：第一电流产生电路，用于产生正温度系数电流或者零温度系数电流；第二电流产生电路，用于产生零温度系数电流或者正温度系数电流；通过对两种温度系数电流相减，再进行比例调整，然后与零温度系数电流相加，产生最终所需的输出电流。本发明专利技术能够产生任意温度系数的电流，也可以产生在全温度范围内具有两种温度系数的电流。本发明专利技术能满足后级电路对偏置电流的温度特性需求，其结构简单，能够利用较少的面积实现高性能电流源。

A current source circuit and its implementation method

The invention discloses a current source circuit and its realization method, which is characterized by: a first current generating circuit for generating positive temperature coefficient current or zero temperature coefficient current; a second current generating circuit for generating zero temperature coefficient current or positive temperature coefficient current; and electricity through two kinds of temperature coefficient current. The flow is subtracted, then the proportion is adjusted, and then the zero temperature coefficient current is added to produce the final output current. The invention can generate current with arbitrary temperature coefficient, and can also generate current with two temperature coefficients in the whole temperature range. The invention can satisfy the temperature characteristic demand of the bias current of the later stage circuit, has simple structure and can realize high performance current source with less area.

【技术实现步骤摘要】
一种电流源电路及其实现方法
本专利技术涉及集成电路
，具体涉及一种电流源电路及其实现方法，特别是涉及一种任意温度系数电流源电路及其实现方法。
技术介绍
常用的电流源电路是集成电路设计中非常重要的电路之一，它为芯片中其它模块的正常工作提供了必要的偏置电流，它的性能在很大程度上影响着芯片的整体性能。现有电流源电路通常是产生具有固定正温度系数、固定负温度系数电流，或者对两种温度系数电流进行叠加，产生后级需要的近似零温度系数电流。在实际应用中固定的正温度系数、负温度系数或者零温度系数电流，因为温度系数不变，在后级电路温度特性变化的情况下，这种电流源电路往往无法满足设计需要，或者温度系数过大、或者温度系数过小。因此，需要有任意温度系数的电流源，这样才能更好的匹配后级电路的温度特性需求。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种电流源电路及其实现方法，此电流源能够是任意温度系数或者在全温度范围内具有两种温度系数，用以满足后级电路对偏置电流的温度特性需求。其结构简单，能够利用较少的面积实现高性能电流源。为解决上述技术问题，本专利技术提供的一种能够产生任意温度系数特性的电流源电路，包括：第一电流产生电路，第二电流产生电路，第一比例电流电路，第二比例电流电路和第三比例电流电路，其中，所述第一电流产生电路的输入端连接供电电压VDD，所述第一电流产生电路的输出端与所述的第一比例电流电路的输入端相连；所述的第一比例电流电路输出电流IP1；所述第二电流产生电路的输入端连接供电电压VDD，所述第二电流产生电路的输出端的输出电流与所述的第一比例电流电路的输出电流IP1相减，并输出到第二比例电流电路的输入端，第二比例电流电路的输出端输出电流IP2；所述第三比例电流电路的输入端接零温度系数电流，所述第三比例电流电路的输出端输出电流IP3；所述第二比例电流电路的输出电流IP2与第三比例电流电路的输出电流IP3相加，并输出最终电流。当所述第一电流产生电路为正温度系数电流电路时，所述的第二电流产生电路为零温度系数电流电路；当所述第一电流产生电路为零温度系数电流电路时，所述的第二电流产生电路为正温度系数电流电路。优选的，所述的正温度系数电流电路包括包括MOS管PM1、MOS管PM2、MOS管PM3、MOS管PM4、MOS管NM1、MOS管NM2、电阻R1、三极管Q1和三极管Q2；MOS管PM1的源极、MOS管PM2的源极、MOS管PM3的源极和MOS管PM4的源极连接到供电电压VCC，MOS管PM1的栅极、MOS管PM2的栅极、MOS管PM3的栅极和MOS管PM4的栅极相连接，MOS管PM2的漏极与MOS管PM2的栅极连接后接到MOS管NM2的漏极；MOS管PM1的漏极连接MOS管NM1的漏极，MOS管NM1的栅极分别与MOS管NM1的漏极、MOS管NM2的栅极相连接，MOS管NM1的源极连接到三极管Q1的发射极，MOS管NM2的源极连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接三极管Q2的发射极；三极管Q1的基极连接三极管Q2的基极，三极管Q1的集电极与三极管Q2的集电极接地；MOS管PM3的漏极作为正温度系数电流电路的输出端输出电流IPTAT1，MOS管PM4的漏极输出正温度系数电流IPTAT2给所述的零温度系数电流电路。优选的，所述零温度系数电流电路包括电阻R2、三极管Q3、运算放大器、MOS管NM3、电阻R3以及由MOS管PM5、MOS管PM6和MOS管PM7组成的电流镜像单元；三极管Q3的基极与集电极接地，三极管Q3的发射极与电阻R2的一端相连；电阻R2的另一端与正温度系数电流IPTAT2相连，并输出到运算放大器的正向输入端；所述运算放大器的负向输入端与MOS管NM3的源极和电阻R3的一端相连，电阻R3的另一端接地；所述运算放大器的输出端与MOS管NM3的栅极相连；所述MOS管NM3的漏极与MOS管PM5的漏极和MOS管PM5的栅极相连，MOS管PM5的栅极、MOS管PM6的栅极和MOS管PM7的栅极相连接，MOS管PM5的源极、MOS管PM6的源极与MOS管PM7的源极共同连接到供电电压VDD，MOS管PM6的漏极作为所述的零温度系数电流电路的输出端，MOS管PM7的漏极输出零温度系数电流给第三比例电流电路的输入端。优选的，所述第一比例电流电路，由MOS管NM4和MOS管NM5镜像组成；MOS管NM4的源级和MOS管NM5的源极接地，MOS管NM4的漏极和栅极相连并作为第一比例电流电路的输入端；MOS管NM5的栅极接MOS管NM4的栅极，MOS管NM5的漏极输出电流IP1；所述第二比例电流电路，由MOS管NM6和MOS管NM7镜像组成；MOS管NM6的源级和MOS管NM7的源级接地，MOS管NM6的漏极和栅极相连并作为第二比例电流电路的输入端；MOS管NM7栅极接MOS管NM6栅极，MOS管NM7的漏极输出电流IP2；所述第三比例电流电路，由MOS管NM8和MOS管NM9镜像组成；MOS管NM9的源级和MOS管NM8的源级接地，MOS管NM9的漏极和栅极连接并作为第三比例电流电路的输入端；MOS管NM8栅极接MOS管NM9栅极，MOS管NM8的漏极输出IP3电流。为达到上述目的，本专利技术还提供一种电流源电路的实现方法，实现任意正温度系数电流或者在全温度范围内具有两种温度系数的电流，包括如下步骤：步骤一，正温度系数电流产生电路产生两路正温度系数电流IPTAT1和IPTAT2；步骤二，将正温度系数电流IPTAT2输出到零温度系数电流产生电路，零温度系数电流产生电路产生两路零温度系数电流IZTC1和IZTC2；步骤三，利用第一比例电流电路将零温度系数电流IZTC1镜像为电流IP1；并与正温度系数电流IPTAT1相减，得到电流IP21输入到第二比例电流电路的输入端；步骤四，利用第二比例电流电路将所述IP21电流镜像为电流IP2；步骤五，利用第三比例电流电路将零温度系数电流IZTC2镜像为电流IP3；所述IP2电流和IP3电流相加，产生并输出所述任意正温度系数电流或者在全温度范围内具有两种温度系数的电流。实现任意负温度系数电流或者在全温度范围内具有两种温度系数的电流，包括如下步骤：步骤一，正温度系数电流产生电路产生两路正温度系数电流IPTAT1和IPTAT2；步骤二，将正温度系数电流IPTAT2输出到零温度系数电流产生电路，零温度系数电流产生电路产生两路零温度系数电流IZTC1和IZTC2；步骤三，利用第一比例电流电路将正温度系数电流ITPAT1镜像为电流IP1；并与零温度系数电流IZTC1相减，得到电流IP21输入到第二比例电流电路的输入端；步骤四，利用第二比例电流电路将所述IP21电流镜像为电流IP2；步骤五，利用第三比例电流电路将零温度系数电流IZTC2镜像为电流IP3；所述IP2电流和IP3电流相加，产生并输出所述任意负温度系数电流或者在全温度范围内具有两种温度系数的电流。与现有的技术相比，本专利技术所述的一种电流源电路及其实现方法通过正温度系数电流与零温度系数电流再组合产生所需的任意温度系数电流，电路实现简单，适用于后级各种不同温度系数电流的产生。附图说明图1为本专利技术第一实施例原理框图；图2为本专利技术第一实施例电路结构图；图3为本专利技术第一实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电流源电路，其特征在于：包括第一电流产生电路，第二电流产生电路，第一比例电流电路，第二比例电流电路和第三比例电流电路；所述第一电流产生电路的输入端连接供电电压VDD，所述第一电流产生电路的输出端与所述的第一比例电流电路的输入端相连；所述的第一比例电流电路输出电流IP1；所述第二电流产生电路的输入端连接供电电压VDD，所述第二电流产生电路的输出端的输出电流与所述的第一比例电流电路的输出电流IP1相减，并输出到第二比例电流电路的输入端，第二比例电流电路的输出端输出电流IP2；所述第三比例电流电路的输入端接零温度系数电流，所述第三比例电流电路的输出端输出电流IP3；所述第二比例电流电路的输出电流IP2与第三比例电流电路的输出电流IP3相加，并输出最终电流。

【技术特征摘要】
1.一种电流源电路，其特征在于：包括第一电流产生电路，第二电流产生电路，第一比例电流电路，第二比例电流电路和第三比例电流电路；所述第一电流产生电路的输入端连接供电电压VDD，所述第一电流产生电路的输出端与所述的第一比例电流电路的输入端相连；所述的第一比例电流电路输出电流IP1；所述第二电流产生电路的输入端连接供电电压VDD，所述第二电流产生电路的输出端的输出电流与所述的第一比例电流电路的输出电流IP1相减，并输出到第二比例电流电路的输入端，第二比例电流电路的输出端输出电流IP2；所述第三比例电流电路的输入端接零温度系数电流，所述第三比例电流电路的输出端输出电流IP3；所述第二比例电流电路的输出电流IP2与第三比例电流电路的输出电流IP3相加，并输出最终电流。2.根据权利要求1所述的电流源电路，其特征在于：当所述第一电流产生电路为正温度系数电流电路时，所述的第二电流产生电路为零温度系数电流电路；当所述第一电流产生电路为零温度系数电流电路时，所述的第二电流产生电路为正温度系数电流电路。3.根据权利要求2所述的电流源电路，其特征在于：所述的正温度系数电流电路包括包括MOS管PM1、MOS管PM2、MOS管PM3、MOS管PM4、MOS管NM1、MOS管NM2、电阻R1、三极管Q1和三极管Q2；MOS管PM1的源极、MOS管PM2的源极、MOS管PM3的源极和MOS管PM4的源极连接到供电电压VCC，MOS管PM1的栅极、MOS管PM2的栅极、MOS管PM3的栅极和MOS管PM4的栅极相连接，MOS管PM2的漏极与MOS管PM2的栅极连接后接到MOS管NM2的漏极；MOS管PM1的漏极连接MOS管NM1的漏极，MOS管NM1的栅极分别与MOS管NM1的漏极、MOS管NM2的栅极相连接，MOS管NM1的源极连接到三极管Q1的发射极，MOS管NM2的源极连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接三极管Q2的发射极；三极管Q1的基极连接三极管Q2的基极，三极管Q1的集电极与三极管Q2的集电极接地；MOS管PM3的漏极作为正温度系数电流电路的输出端输出电流IPTAT1，MOS管PM4的漏极输出正温度系数电流IPTAT2给所述的零温度系数电流电路。4.根据权利要求3所述的电流源电路，其特征在于：所述零温度系数电流电路包括电阻R2、三极管Q3、运算放大器、MOS管NM3、电阻R3以及由MOS管PM5、MOS管PM6和MOS管PM7组成的电流镜像单元；三极管Q3的基极与集电极接地，三极管Q3的发射极与电阻R2的一端相连；电阻R2的另一端与正温度系数电流IPTAT2相连，并输出到运算放大器的正向输入端；所述运算放大器的负向输入端与MOS管NM3的源极和电阻R3的一端相连，电阻R3的另一端接地；所述运算放大器的输出端与MOS管NM3的栅极相连；所述MOS管NM3的漏极与MOS管PM5的漏极和MOS管PM5的栅极相...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿玮生，郭晓锋，李林喜，
申请(专利权)人：广州金升阳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44