一种对电源电压低依赖性的偏置电流产生电路制造技术

本技术涉及一种对电源电压低依赖性的偏置电流产生电路，包括：N3、N2与N1构成电流镜，把输入电流复制成两路偏置电流，N2中的电流用于产生PMOS共源共栅电流源的自偏置电压，即P1和P2的栅极电压，在上述两个栅极电压的作用下，P3和P4构成一个共源共栅电流源；N3中的电流给P5、P6构成的共源共栅放大器提供偏置，P6的栅极与P2的栅极连接，P5的栅极连接P4的漏极和P9的源极，P3和P4共源共栅电流源的电流经P9之后流入R2、N4、N5构成的自偏置电路，产生N4和N5的栅极电压。本申请解决了解决相关技术中当电源电压下降偏置电流之间存在偏差时会导致电路系统失调的问题，实现了在电源电压较大范围内变化时偏置电路提供的偏置电流能够较精确相等的效果。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及集成电路设计，尤其涉及一种对电源电压低依赖性的偏置电流产生电路。

技术介绍

1、伴随物联网技术的不断发展，由电池、甚至收集系统供电的低功耗节点芯片大量涌现，其整个系统的工作电流可能只有几十ma甚至数ma，没有增加dc-dc变换器的必要性。随着电池的使用，其输出电压从满电状态的3.6v左右不断下降，比如降至1.5v以下节点芯片可能就不能可靠工作了。

2、cmos工艺是低功耗集成电路的首要选择，电路中mos管的工作状态一般都是借助电流源提供的偏置电流确定的，这是因为mos管的沟道电流对栅源电压非常敏感却对漏源电压不敏感。整个电路的工作状态对偏置电流的绝对值不敏感，但是如果偏置电流之间有偏差，在高阻节点会引起电压的剧烈变化，即便有共模反馈等电路进行负反馈调整，也会带来电路内部差分节点的失衡，是系统失调的重要来源。

3、有些偏置电流之间如果有偏差，则可能影响到电路的性能。以轨到轨推挽输出运放的偏置为例，其需要一个nmos悬浮电流源和一个pmos悬浮电流源并联起来为输出级提供偏置电压，如图1所示。如果电源电压下降导致nmos电流源i2的电流稍低于pmos电流源i4的电流，p1和p2的栅极电压就偏高，进而，在没有反馈调整的情况下p3的偏置电流就会低于n3；实际上，反馈环路会进行反向调整以使输出电流守恒，即压低传递电流信号的电流源i1的偏置电流并拉高传递电流信号的电流源i3的偏置电流，这样就拉低了p3和n3的栅极电压，最终实现输出电流的守恒，但是反馈环路的反向调整意味着运放输入端的系统失调，而且该失调沿着放大信号路径越来越大。

4、目前，针对相关技术中当电源电压下降偏置电流之间存在偏差时会导致电路系统失调的问题，尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本申请的目的是针对现有技术中的不足，提供一种对电源电压低依赖性的偏置电流产生电路，以至少解决相关技术中当电源电压下降偏置电流之间存在偏差时会导致电路系统失调的问题。

2、为实现上述目的，本申请采取的技术方案是：

3、第一方面，本申请实施例提供了一种对电源电压低依赖性的偏置电流产生电路，包括：

4、nmos管n1、nmos管n2以及nmos管n3的栅极连接、源极接地，n1的漏极和栅极连接电源电压；n2的漏极连接电阻r1的一端，r1的另一端连接p2的漏极，pmos管p1的漏极连接pmos管p2的源极，p1的源极连接电源电压，p1的栅极连接pmos管p3的栅极以及所述r1的另一端，p2的栅极连接pmos管p4的栅极以及所述r1的一端，p1和p2、p3和p4分别组成共源共栅电流源；pmos管p6的栅极与p2的栅极以及所述r1的一端连接，pmos管p5的栅极连接p4的漏极以及pmos管p9的源极，p5的源极连接电源电压，p5的漏极连接p6的源极，p6的漏极连接p9的栅极以及n3的漏极；nmos管n4和nmos管n5组成共源共栅电流源，电阻r2的一端连接p9的漏极以及n4的栅极，r2的另一端连接n4的漏极以及n5的栅极，n4的源极连接n5的漏极，n5的源极接地。

5、在其中一些实施例中，还包括：

6、至少一组pmos共源共栅电流源，所述pmos共源共栅电流源由两个pmos管组成，其中一个pmos管的栅极连接p1的栅极，另一个pmos管的栅极连接p2的栅极；

7、至少一组nmos共源共栅电流源，所述nmos共源共栅电流源由两个nmos管组成，其中一个nmos管的栅极连接n4的栅极，另一个nmos管的栅极连接n5的栅极。

8、在其中一些实施例中，电源电压大于第一电压、第二电压、第三电压以及第四电压的总和，其中，所述第一电压为p3源极与漏极之间的电压，所述第二电压为p4源极与漏极之间的电压，所述第三电压为p9源极和栅极之间的电压，所述第四电压为n3漏极与源极之间的电压。

9、本申请采用以上技术方案，与现有技术相比，本申请实施例提供的对电源电压低依赖性的偏置电流产生电路，通过增加n3、p5、p6、p9，n3、n2与n1构成电流镜，把输入电流复制成两路偏置电流，n2中的电流用于产生pmos共源共栅电流源的自偏置电压，即p1和p2的栅极电压，在上述两个栅极电压的作用下，p3和p4构成一个共源共栅电流源；n3中的另一路电流给p5、p6构成的共源共栅放大器提供偏置，p6的栅极与p2的栅极连接，p5的栅极连接p4的漏极和p9的源极，p3和p4共源共栅电流源的电流经p9之后流入r2、n4、n5构成的自偏置电路，产生n4和n5的栅极电压，解决了相关技术中当电源电压下降偏置电流之间存在偏差时会导致电路系统失调的问题，实现了在电源电压较大范围内变化时偏置电路提供的偏置电流能够较精确相等的效果。

10、本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种对电源电压低依赖性的偏置电流产生电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的对电源电压低依赖性的偏置电流产生电路，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求1或2所述的对电源电压低依赖性的偏置电流产生电路，其特征在于，电源电压大于第一电压、第二电压、第三电压以及第四电压的总和，其中，所述第一电压为P3源极与漏极之间的电压，所述第二电压为P4源极与漏极之间的电压，所述第三电压为P9源极和栅极之间的电压，所述第四电压为N3漏极与源极之间的电压。

【技术特征摘要】

1.一种对电源电压低依赖性的偏置电流产生电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的对电源电压低依赖性的偏置电流产生电路，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求1或2所述的对电源电压低依赖性的偏置电流产生电路，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李芹，白春风，车大志，
申请(专利权)人：苏州芯捷联电子有限公司，
类型：新型
国别省市：