一种超低失调、低噪声的电流模基准源电路制造技术

本发明专利技术公开了一种超低失调、低噪声的电流模基准源电路，该电路包含有基准电流产生电路和基准电压输出电路，且基准电流产生电路的输出端与基准电压输出电路的输入端相连，其中，基准电流产生电路包括一个误差放大器EA，三个PMOS管M

【技术实现步骤摘要】
一种超低失调、低噪声的电流模基准源电路


[0001]本专利技术涉及模拟集成电路
，尤其是涉及一种超低失调、低噪声的电流模基准源电路。

技术介绍

[0002]近年来，无线体域网(WBAN)技术迅速发展，其中的关键组成之一是生物前端电路。生物前端电路需要的基准源需要满足输出基准电压低以及高精度的要求，所以一般会采用基准电压调节范围广的电流模基准源以满足输出基准电压低的要求，但是传统的电流模基准源会存在一些问题使得其无法满足高精度的要求。
[0003]其一：传统的电流模基准源的直流失调较大。如图1所示，图1为现有技术的一种传统的电流模基准源的电路结构示意图。在实际的集成电路制造工艺中，具备有多道工序，每一道工序都存在不确定性，标称完全相同的器件都会存在有限的失配，所以电流模基准源会存在直流失调，其主要来源于误差放大器EA，在传统的电流模基准源中误差放大器EA的直流失调还会被放大，对输出基准电压的精准度产生很大的影响。
[0004]其二：传统的电流模基准源的噪声较大。如图1所示，图1为现有技术的一种传统的电流模基准源的电路结构示意图。MOS管会存在热噪声以及闪烁噪声，电阻会存在热噪声，在传统的电流模基准源中，误差放大器EA的低频噪声影响最大，并且还会被放大，对输出基准电压的精准度产生严重的影响。
[0005]虽然可以通过增加MOS管的尺寸来降低失调和噪声的影响，但是这同时会增加电路的面积。除此之外，现有技术中还存在一种自动归零技术，通过在两个周期内进行采样和中和，可以降低失调和噪声。但是，自动归零技术中的通道电荷注入和时钟馈通的影响也会降低电压基准的精度。因此，如何设计出一种超低失调低噪声的电流模基准源就成为如今亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种超低失调、低噪声的电流模基准源电路，从抑制误差放大器EA的直流失调以及低频噪声出发，失调和噪声抑制使得电流模基准源实现了高精度要求。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用以下的技术方案来实现：
[0008]一种超低失调、低噪声的电流模基准源电路，该电路包含有基准电流产生电路和基准电压输出电路，且基准电流产生电路的输出端与基准电压输出电路的输入端相连，其中，
[0009]所述基准电流产生电路包括一个误差放大器EA，三个PMOS管M
P1
、M
P2
、M
P3
，四个电阻器R1、R2、R3、R4，三个NPN型三极管Q1、Q2、Q3，上述器件的连接关系如下：
[0010]三个PMOS管M
P1
、M
P2
、M
P3
的源端均接在电源V
DD
上；
[0011]PMOS管M
P1
、M
P2
的栅端连在一起，PMOS管M
P1
的漏端与三极管Q1的集电极相连，PMOS
管M
P2
的漏端与三极管Q2的集电极相连；
[0012]PMOS管M
P2
、M
P3
的栅端连在一起，PMOS管M
P3
的漏端与三极管Q3的集电极在节点C相连；
[0013]三极管Q1、Q3的发射极均接地GND，三极管Q2的发射极与电阻器R2相连后接地GND；
[0014]三极管Q1的基极与三极管Q2的集电极连在一起，三极管Q2的基极与三极管Q3的基极连在一起，三极管Q3的基极与三极管Q3的集电极连在一起；
[0015]误差放大器EA的同相输入端与三极管Q2的集电极在节点B相连，误差放大器EA的反相输入端与三极管Q1的集电极在节点A相连，误差放大器EA的输出端与PMOS管M
P1
的栅端相连；
[0016]电阻器R1的一端连接PMOS管M
P1
的漏端，另一端接地GND；
[0017]电阻器R3的一端连接PMOS管M
P2
的漏端，另一端接地GND；
[0018]电阻器R4的一端连接PMOS管M
P3
的漏端，另一端接地GND；
[0019]所述基准电压输出电路包括一个PMOS管M
P4
，一个电阻器R5，基准电压输出端V
REF
，其连接关系如下：
[0020]PMOS管M
P4
的栅端与PMOS管M
P2
的栅端连在一起，其源端接在电源V
DD
上，电阻器R5的一端与PMOS管M
P4
的漏端在节点D相连，另一端接地GND；基准电压输出端V
REF
在节点D引出。
[0021]在一些实施例中，所述三极管Q1、Q2、Q3的尺寸比为1：N：1，N取值为7。
[0022]在一些实施例中，所述PMOS管M
P1
、M
P2
、M
P3
、M
P4
的宽长比相等。
[0023]在一些实施例中，所述电阻器R1、R3、R4的阻值相等。
[0024]在一些实施例中，节点A、B、C三处的电压相等。
[0025]传统结构的电流模基准源电路会将误差放大器EA的直流失调和噪声放大，对输出基准电压的精度产生很大的影响，而本专利技术所提出的电流模基准源电路在核心电路中增强了环路的负反馈，使得环路的反馈系数增大，从而误差放大器EA的直流失调和低频噪声会被抑制，进而大大地降低了对输出基准电压的影响。
附图说明
[0026]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。
[0027]图1示意性地示出了现有技术中的一种传统的电流模基准源的电路原理图；
[0028]图2示意性地示出了根据本专利技术一实施方式的超低失调、低噪声的电流模基准源电路的原理图；
[0029]图3为本申请所提供的电流模基准源电路中对V
REF
进行温度扫描的仿真波形图；
[0030]图4为本申请所提供的电流模基准源电路中对V
REF
进行蒙特卡洛分析的仿真波形图；
[0031]图5为本申请所提供的电流模基准源电路的输出V
REF
的噪声的仿真波形图。
具体实施方式
[0032]为了更清楚地说明本专利技术，下面结合优选实施例对本专利技术做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本专利技术的保护范围。
[0033]图2示意性地示出了根据本专利技术一实施方式的超低失调、低噪声的电流模基准源电路的原理图。
[0034]该电路包含有基准电流产生电路和基准电压输出电路两部分，并且基准电流产生电路的输出端与基准电压输出电路的输入端相连。下面将分别对基准电流产生电路和基准电压输出电路进行说明。
[0035]所述基准电流产生电路包括一个误差放大器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超低失调、低噪声的电流模基准源电路，其特征在于，所述电路包含有基准电流产生电路和基准电压输出电路，且基准电流产生电路的输出端与基准电压输出电路的输入端相连，其中，所述基准电流产生电路包括一个误差放大器EA，三个PMOS管M
P1
、M
P2
、M
P3
，四个电阻器R1、R2、R3、R4，三个NPN型三极管Q1、Q2、Q3，上述器件的连接关系如下：三个PMOS管M
P1
、M
P2
、M
P3
的源端均接在电源V
DD
上；PMOS管M
P1
、M
P2
的栅端连在一起，PMOS管M
P1
的漏端与三极管Q1的集电极相连，PMOS管M
P2
的漏端与三极管Q2的集电极相连；PMOS管M
P2
、M
P3
的栅端连在一起，PMOS管M
P3
的漏端与三极管Q3的集电极在节点C相连；三极管Q1、Q3的发射极均接地GND，三极管Q2的发射极与电阻器R2相连后接地GND；三极管Q1的基极与三极管Q2的集电极连在一起，三极管Q2的基极与三极管Q3的基极连在一起，三极管Q3的基极与三极管Q3的集电极连在一起；误差放大器EA的同相输入端与三极管Q2的集电极在节点B相连，误差放大器EA的反相输入端与三极管Q1的集电极在节点A相连，误差放大器EA的输出端与PMOS管M<...

【专利技术属性】
技术研发人员：过伟，刘帘曦，赵萌，胡山栋，嵇学峰，
申请(专利权)人：昆山启达微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：