电流源简并点过渡控制电路、芯片及电流源、电子设备制造技术

本发明专利技术公开一种电流源简并点过渡控制电路、芯片及电流源、电子设备，第一电流镜支路和第二电流镜支路镜像连接构成电流镜，以接收电源；第一电流镜支路的低电位端和第二电流镜支路的低电位端接地；电流过渡模块，其输入端连接至第一电流镜支路的电源输入端，电流过渡模块的输出端连接至第一电流镜支路中P型晶体管和N型晶体管的连接点，电流过渡模块的控制端连接至电源；当第一电流镜支路的电源输入端接收到电源时，电流在电流过渡模块的输入端和输出端之间流通；当控制电压超过阈值时，电流过渡模块断开电流过渡模块的输入端和输出端。一方面，对电阻大小的依赖较小；另一方面，也可以使得电流源芯片小巧且节约成本。使得电流源芯片小巧且节约成本。使得电流源芯片小巧且节约成本。

【技术实现步骤摘要】
电流源简并点过渡控制电路、芯片及电流源、电子设备


[0001]本专利技术涉及电流源电路
，具体涉及一种电流源简并点过渡控制电路、芯片及电流源、电子设备。

技术介绍

[0002]低功耗电流源通常应用在低功耗芯片中，用于为整个芯片及后级电路进行供电。要求电路还需满足电源电压有较宽的变化范围内均保持低功耗的属性，且输出的电流不随电源电压的变化而变化。
[0003]低功耗电流源通常存在两种工作状态的简并点，具体而言，电流源从电流零点的稳定状态过渡到电源稳定输出的稳定状态，为实现电流源工作状态的平稳过渡，通常需要加入启动电路来提供启动偏置，请参考图1，图1为现有技术中的一种电流源电路原理示意图，电路通过晶体管M1和晶体管M2对外提供N型电流源；晶体管M3和晶体管M4构成的电流镜实现对外提供P型电流源。该电流源通过晶体管M5来提供启动偏置，以使电流源摆脱启动时的简并点，从电流零点的稳定状态过渡到电源稳定输出的稳定状态，具体而言，在电源VDD上电时晶体管M5打开，连通晶体管M3、M4的栅极和晶体管M1和M2栅极，由此为电流镜提供偏置电压，在电流镜输出稳定后需关闭晶体管M5才不影响电流源的输出。由于低功耗应用下电源的变化范围较大(1V～5.5V)，在不同的电源电压下节点a的电压Va＝VDD
‑
VGS
M4
，节点b的电压Vb＝VGS
M1
，当电源电压越大；Va与Vb的差值越大，将导致电流镜的镜像失调较大，所以该电路的电流精度随电源电压的变化变化较大。
[0004]由于要实现低功耗下晶体管M5的关闭，需要满足如下关系：
[0005]I
M6
*R2>VDD
‑
VGS
M4
‑
VGS
M5
[0006]其中，I
M6
为流过晶体管M6的电流，VGS
M4
、VGS
M5
分别为晶体管M4、M5的栅源电压，由此可见，当VDD电压较大时，需要实现低功耗需要较大的电阻R2，例如，I
M6
的电流为10nA，VDD＝5.5V VGS
M4
＝VGS
M5
＝1V，此时R2的电阻需要350M左右，这会导致成本较大。
[0007]因此，低功耗电流源在简并点如何实现平稳地从电流零点的稳定状态过渡到电源稳定输出的稳定状态，并减少成本成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0008]基于上述现状，本专利技术的主要目的在于提供一种电流源简并点过渡控制电路、芯片及电流源、电子设备，以使低功耗电流源在简并点实现平稳地从电流零点的稳定状态过渡到电源稳定输出的稳定状态，并减少成本。
[0009]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0010]根据第一方面，本专利技术实施例公开了一种电流源简并点过渡控制电路，包括：第一电流镜支路和第二电流镜支路，
[0011]第一电流镜支路和第二电流镜支路镜像连接构成电流镜，以接收电源；
[0012]第一电流镜支路的低电位端和第二电流镜支路的低电位端接地；
[0013]电流过渡模块，其输入端连接至第一电流镜支路的电源输入端，电流过渡模块的输出端连接至第一电流镜支路中P型晶体管和N型晶体管的连接点，电流过渡模块的控制端连接至电源；电流过渡模块的输入端和输出端在电流过渡模块控制端的控制电压小于阈值时连通，在控制电压大于阈值时断开；其中，电流过渡模块由有源器件实现；
[0014]当第一电流镜支路的电源输入端接收到电源时，电流在电流过渡模块的输入端和输出端之间流通，以为第一电流镜支路提供偏置电流；当控制电压超过阈值时，电流过渡模块断开电流过渡模块的输入端和输出端，以使第一电流镜支路和第二电流镜支路工作在输出稳定电源的状态。
[0015]第二方面，本专利技术实施例公开了一种电流源，用于为后级电路提供工作电源，电流源包括：
[0016]上述第一方面公开的电流源简并点过渡控制电路。
[0017]第三方面，本专利技术实施例公开了一种电流源芯片，其上集成有上述第一方面公开的电流源简并点过渡控制电路，或者上述第二方面公开的电流源。
[0018]第四方面，本专利技术实施例公开了一种具有电流源的电子设备，包括上述第一方面公开的电流源简并点过渡控制电路，或者上述第二方面公开的电流源。
[0019]依据本专利技术实施例公开的一种电流源简并点过渡控制电路、芯片及电流源、电子设备，对于通过镜像连接第一电流镜支路和第二电流镜支路构成的电流镜，电流过渡模块的输入端连接至第一电流镜支路的电源输入端，电流过渡模块的输出端连接至第一电流镜支路中P型晶体管和N型晶体管的连接点，电流过渡模块的输入端和输出端在电流过渡模块控制端的控制电压小于阈值时连通，因此，在电源上电时，电流过渡模块能够为第一电流镜支路提供偏置电流，使得电流镜能够从零点的稳定状态过渡到输出稳定电源的状态，而电流过渡模块的控制端连接至电源，因此，其控制端的电位会随着电源的接入而上升，在控制电压大于阈值时断开，也就是退出连通状态，从而使得电流镜能够在输出稳定电源的状态下稳定工作，实现了电流镜顺利地从电流零点的稳定状态切换到电源稳定输出的稳定状态，这一过程不会带来额外的功耗，并且，由于电流过渡模块由有源器件实现，一方面，对电阻大小的依赖较小；另一方面，有源器件能够通过刻蚀的方式形成在芯片中，无需额外配置空间来放置电阻，所以，也可以节约电阻的面积，从而减小芯片的面积，继而使得电流源芯片小巧且节约成本。
[0020]本专利技术的其他有益效果，将在具体实施方式中通过具体技术特征和技术方案的介绍来阐述，本领域技术人员通过这些技术特征和技术方案的介绍，应能理解所述技术特征和技术方案带来的有益技术效果。
附图说明
[0021]以下将参照附图对本专利技术实施例进行描述。图中：
[0022]图1为现有技术中的一种电流源电路原理示意图；
[0023]图2为本实施例公开的一种电流源简并点过渡控制电路原理示意图。
具体实施方式
[0024]以下基于实施例对本专利技术进行描述，但是本专利技术并不仅仅限于这些实施例。在下
文对本专利技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分，为了避免混淆本专利技术的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。
[0025]此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
[0026]除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
[0027]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0028]为了实现低功耗电流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电流源简并点过渡控制电路，其特征在于，包括：第一电流镜支路(1)和第二电流镜支路(2)，所述第一电流镜支路(1)和所述第二电流镜支路(2)镜像连接构成电流镜，以接收电源(VDD)；所述第一电流镜支路(1)的低电位端和所述第二电流镜支路(2)的低电位端接地(GND)；电流过渡模块(3)，其输入端连接至所述第一电流镜支路(1)的电源输入端，所述电流过渡模块(3)的输出端连接至所述第一电流镜支路(1)中P型晶体管和N型晶体管的连接点，所述电流过渡模块(3)的控制端连接至所述电源(VDD)；所述电流过渡模块(3)的输入端和输出端在所述电流过渡模块(3)控制端的控制电压小于阈值时连通，在所述控制电压大于阈值时断开；其中，所述电流过渡模块(3)由有源器件实现；当所述第一电流镜支路(1)的电源输入端接收到电源(VDD)时，电流在所述电流过渡模块(3)的输入端和输出端之间流通，以为所述第一电流镜支路(1)提供偏置电流；当所述控制电压超过阈值时，所述电流过渡模块(3)断开所述电流过渡模块(3)的输入端和输出端，以使所述第一电流镜支路(1)和所述第二电流镜支路(2)工作在输出稳定电源的状态。2.如权利要求1所述的电流源简并点过渡控制电路，其特征在于，还包括：上拉电阻(R2)，其一端连接至电源(VDD)，所述第一电流镜支路(1)的电源输入端和所述第二电流镜支路(2)的电源输入端连接至所述上拉电阻(R2)的另一端，以接收电源(VDD)；所述电流过渡模块(3)的控制端连接至所述上拉电阻(R2)的另一端，以经由所述上拉电阻(R2)连接至所述电源(VDD)；所述上拉电阻(R2)的另一端的电位为所述电流过渡模块(3)提供所述控制电压。3.如权利要求1或2所述的电流源简并点过渡控制电路，其特征在于，所述电流过渡模块(3)包括：过渡晶体管(MN4)，其阈值电压为负值，所述过渡晶体管(MN4)的第一极为所述电流过渡模块(3)的输入端，所述渡晶体管(MN4)的第二极为所述电流过渡模块(3)的输出端。4.如权利要求1或2所述的电流源简并点过渡控制电路，其特征在于，还包括：增益放大模块(4)，其一端连接至所述第一电流镜支路(1)和所述第二电流镜支路(2)的电源输入端，所述增益放大模块(4)的另一端接地，用于增大所述电流镜的负反馈环路增益。5.如权利要求4所述的电流源简并点过渡控制电路，其特征在于，所述第一电流镜支路(1)包括：第一P型晶体管(MP1)和第一N型晶体管(MN1)；所述第二电流镜支路(2)包括：第三P型晶体管(MP3)和第三N型晶体管(MN3)；所述第一P型晶体管(MP1)的第一极为所述第一电流镜支路(1)的电源输入端，所述第一P型晶体管(MP1)的第二极连接至所述第一N型晶体管(MN1)的第一极，所述第一N型晶体管(MN1)的第二极接地；所述第三P型晶体管(MP3)的第一极为所述第二电流镜支路(2)的电源输入端，所述第三P...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍滔，
申请(专利权)人：深圳市思远半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：