一种无需启动电路的高制造技术

本发明专利技术公开了一种无需启动电路的高

【技术实现步骤摘要】
一种无需启动电路的高PSRR基准电流产生电路及方法


[0001]本专利技术涉及一种基准电流产生电路及方法，特别是一种无需启动电路的高
PSRR
基准电流产生电路及方法，属于半导体集成电路

。

技术介绍

[0002]作为模拟和数模混合集成电路中的基本有源器件，
BJT、MOS、CMOS
的正常导通工作都需要一定的开启电流，为有源器件提供开启电流的电路就是基准电流产生电路，因此基准电流产生电路将为整个电路提供静态工作点，在整个模拟集成电路中具有基础性地位
。
作为整个电路或系统的“基准”，希望其能够为电路提供恒定的电流源，其性能直接影响电路的性能甚至功能
。
因此基准电流源应具备良好的抗干扰性能，通常需要其对电源电压的变化不敏感，因此基准电流产生电路的一个重要参数指标就是电源抑制比
(Power Supply Rejection Ratio,PSRR)。
[0003]现有的技术如图3所示
。
由
PMOS
管
11
和
13、NMOS
管
12
和
14
组成自偏置结构，通过
NMOS
管
12
与
14
的宽长比
(W/L)
成比例
N
，将参考电流
101
与宽长比
N
和电阻
15
引入约束关系/>。
但该电路存在一个重要问题是存在“简并”点，即该电路存在一种允许所有晶体管均传输零电流，无限期地保持关断的状态，电路可以稳定在两种不同的工作状态中的一种，该问题被称为电路的启动问题
。
因此需要增加额外电路，使该电路在电源上电时能摆脱简并偏置点，但将增大电路复杂性，增大电路面积开销，不适用于低成本基准电流产生的应用
。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种无需启动电路的高
PSRR
基准电流产生电路及方法，在不增加额外启动电路的基础上实现自启动
。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
[0006]一种无需启动电路的高
PSRR
基准电流产生电路，包含电流源电阻
、N
型低压
MOS
管
、N
型高压
MOS
管
、
栅源电阻和限压齐纳二极管，电流源电阻的一端连接电源
VDD
，电流源电阻的另一端与
N
型低压
MOS
管的漏极
、N
型高压
MOS
管的栅极和限压齐纳二极管的阴极连接，
N
型低压
MOS
管的源极接地，
N
型低压
MOS
管的栅极与
N
型高压
MOS
管的源极和栅源电阻的一端连接，栅源电阻的另一端接地，
N
型高压
MOS
管的漏极作为基准电流输出端，流经电流源电阻的电流为参考电流，限压齐纳二极管的阳极接地
。
[0007]进一步地，还包含频率补偿模块，频率补偿模块的一端与
N
型低压
MOS
管的栅极连接，频率补偿模块的另一端接地
。
[0008]进一步地，所述频率补偿模块包含补偿电阻和补偿电容，补偿电阻的一端与
N
型低压
MOS
管的栅极连接，补偿电阻的另一端与补偿电容的一端连接，补偿电容的另一端接地
。
[0009]进一步地，所述补偿电阻和补偿电容构成
RC
低通滤波器，
N
型低压
MOS
管和
N
型高压
MOS
管构成负反馈环路，
RC
低通滤波器对负反馈环路进行频率补偿
。
[0010]进一步地，所述限压齐纳二极管的反向击穿电压为
6V。
[0011]进一步地，所述电流源电阻的阻值需要满足电源
VDD
较高时
N
型低压
MOS
管的漏源和
N
型高压
MOS
管的栅源不被击穿
。
[0012]一种无需启动电路的高
PSRR
基准电流产生电路的基准电流产生方法，包含以下步骤：
[0013]在电源
VDD
上电时，流经电流源电阻的参考电流将
N
型高压
MOS
管的栅极拉高，
N
型高压
MOS
管的栅极为高电平从而使
N
型高压
MOS
管导通；
[0014]N
型高压
MOS
管导通所形成的基准电流流经栅源电阻，当栅源电阻上的压降大于等于
N
型低压
MOS
管的阈值电压时，
N
型低压
MOS
管导通，至此基准电流产生电路完全启动；
[0015]N
型低压
MOS
管的栅源电压等于基准电流与栅源电阻的乘积，即
[0016]V
gs,22
＝
I1*R
25
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0017]其中，
V
gs,22
是
N
型低压
MOS
管的栅源电压，
I1是基准电流的电流值，
R
25
是栅源电阻的阻值；
[0018]当
N
型低压
MOS
管工作在饱和区时，参考电流流经
N
型低压
MOS
管的源漏极并且参考电流与过驱动电压的平方成正比，即
[0019][0020]其中，
I
REF
是参考电流的电流值，
k
是与工艺和器件尺寸有关的常量，
V
gs,22
是
N
型低压
MOS
管的栅源电压，
Vth
是
N
型低压
MOS
管的阈值电压；
[0021]由公式
(1)
和公式
(2)
可得
[0022][0023]即基准电流与参考电流的平方根成正比，弱化了基准电流与参考电流的关系
。
[0024]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和效果：本专利技术提供了一种无需启动电路的高
PSRR
基准电流产生电路及方法，实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种无需启动电路的高
PSRR
基准电流产生电路，其特征在于：包含电流源电阻
、N
型低压
MOS
管
、N
型高压
MOS
管
、
栅源电阻和限压齐纳二极管，电流源电阻的一端连接电源
VDD
，电流源电阻的另一端与
N
型低压
MOS
管的漏极
、N
型高压
MOS
管的栅极和限压齐纳二极管的阴极连接，
N
型低压
MOS
管的源极接地，
N
型低压
MOS
管的栅极与
N
型高压
MOS
管的源极和栅源电阻的一端连接，栅源电阻的另一端接地，
N
型高压
MOS
管的漏极作为基准电流输出端，流经电流源电阻的电流为参考电流，限压齐纳二极管的阳极接地
。2.
根据权利要求1所述的一种无需启动电路的高
PSRR
基准电流产生电路，其特征在于：还包含频率补偿模块，频率补偿模块的一端与
N
型低压
MOS
管的栅极连接，频率补偿模块的另一端接地
。3.
根据权利要求2所述的一种无需启动电路的高
PSRR
基准电流产生电路，其特征在于：所述频率补偿模块包含补偿电阻和补偿电容，补偿电阻的一端与
N
型低压
MOS
管的栅极连接，补偿电阻的另一端与补偿电容的一端连接，补偿电容的另一端接地
。4.
根据权利要求3所述的一种无需启动电路的高
PSRR
基准电流产生电路，其特征在于：所述补偿电阻和补偿电容构成
RC
低通滤波器，
N
型低压
MOS
管和
N
型高压
MOS
管构成负反馈环路，
RC
低通滤波器对负反馈环路进行频率补偿
。5.
根据权利要求1所述的一种无需启动电路的高
PSRR
基准电流产生电路，其特征在于：所述限压齐纳二极管的反向击穿电压为
6V。6.
根据权利要求1所述的一种无需启动电路的高
PSRR
基准电流产生电路，其特征在于：所述电流源电阻的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王挺，朱丽丽，
申请(专利权)人：江苏帝奥微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：