CMOS场效应管的阈值电压生成电路制造技术

一种CMOS场效应管阈值电压生成电路，所述阈值电压生成电路包括一第一P型镜像电流镜组、一第一N型场效应管M1、一第二N型场效应管M2、一第一电压跟随器AMP1、一第二电压跟随器AMP2、一第一电阻R1、一第二电阻R2、一第二P型镜像电流镜组、一第三P型镜像电流镜组、一N型镜像电流镜组和一第三电阻R3，所述第一N型场效应管M1和第二N型场效应管M2得到各自的栅源电压，所述第一电压跟随器AMP1、所述第一电阻R1、所述第二电压跟随器AMP2和所述第二电阻R2将栅源电压VGS1、VGS2转化为两路电流信号，所述第二P型镜像电流镜组、所述第三P型镜像电流镜组、所述N型镜像电流镜组和所述第三电阻R3组合两路电流信号并生成高精度的阈值电压。本发明专利技术采用简易电路结构实现了CMOS场效应管阈值电压的高精度提取。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种集成电路，具体涉及一种CMOS场效应管阈值电压生成电路。
技术介绍
CMOS场效应管的阈值电压是CMOS电路设计中的重要参数，在特定工艺条件下，该阈值电压与工艺角相关，并且具有非线性的负温系数，因此在一般情形下它没有必要作为独立电压产生。但是在一些特殊应用中，需要获取该阈值电压，这些特殊应用包括:判断CMOS场效应管所处的工艺角，生成特殊温度系数的电压或电流，生成低温漂时钟的环形振荡器等等。生成CMOS场效应管阈值电压的现行方案不多，这些方案要么生成的阈值电压精度不够高，要么电路实现方式特别复杂，难以实现高精度与低成本之间的折中。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种CMOS场效应管阈值电压生成电路。利用CMOS场效应管的饱和区电流公式，对流过相同电流但尺寸不同的CMOS场效应管的栅源电压作运算，用简易的电路得到了高精度的阈值电压。本专利技术米用的技术方案为，一种CMOS场效应管阈值电压生成电路,其特征在于:所述阈值电压生成电路包括一第一 P型镜像电流镜组、一第一 N型场效应管Ml、一第二 N型场效应管M2、一第一电压跟随器AMP1、一第二电压跟随器AMP2、一第一电阻R1、一第二电阻R2、一第二 P型镜像电流镜组、一第三P型镜像电流镜组、一 N型镜像电流镜组和一第三电阻R3，所述第一 N型场效应管Ml和第二 N型场效应管M2得到各自的栅源电压，所述第一电压跟随器AMPl、所述第一电阻R1、所述第二电压跟随器AMP2和所述第二电阻R2将栅源电压VGS1、VGS2转化为两路电流信号，所述第二 P型镜像电流镜组、所述第三P型镜像电流镜组、所述N型镜像电流镜组和所述第三电阻R3组合两路电流信号并生成高精度的阈值电压。所述第一 N型场效应管Ml的栅极与源极相连于所述第一 P型镜像电流镜组，所述第二 N型场效应管M2的栅极与源极相连于所述第一 P型镜像电流镜组；所述第一电压跟随器AMPl的vip输入端与所述第一 N型场效应管Ml的栅极相连，所述第一电压跟随器AMPl的vin输入端与所述第一电压跟随器AMPl的out与所述第一电阻Rl的一端与第二 P型镜像电流镜组相连；所述第一电阻Rl的另一端与地相连；所述第二电压跟随器AMP2的vip输入端与所述第二 N型场效应管M2的栅极相连，所述第二电压跟随器AMP2的vin输入端与所述第二电压跟随器AMP2的out与所述第二电阻R2的一端与第三P型镜像电流镜组相连；所述第二电阻R2的另一端与地相连；所述第二 P型镜像电流镜组与所述第三P型镜像电流镜组与所述N型镜像电流镜组与所述第三电阻R3相连。所述第一 P型镜像电流镜组包括一输入端iO、一输出端il和一输出端i2,所述输出端iO为输入电流源，所述输入端iO、所述输出端il与所述输出端i2的电流镜像比为:iO:1l:12=l:1:10所述第二 P型镜像电流镜组包括一输入端i3和一输出端i4，所述输入端i3与所述输出端i4的电流镜像比为:i3:14=l:2。所述第三P型镜像电流镜组包括一输入端i5和一输出端i6，所述输入端i5与所述输出端i6的电流镜像比为:i5:16=l:l0所述N型镜像电流镜组包括一输入端i7和一输出端i8，所述输入端i7与所述输出端i8的电流镜像比为:i7:18=l:l。本专利技术利用CMOS场效应管的饱和区电流公式，对流过相同电流但尺寸不同的CMOS场效应管的栅源电压作运算，用简易的电路得到了高精度的阈值电压。附图说明图1为本专利技术阈值电压生成电路的电路结构图。图1中:第一 P型电流镜组,包括一输入端iO、两输出端il和i2 ；N型场效应管Ml ；N型场效应管M2 ；电压跟随器AMPl ；电压跟随器AMP2 ；电阻Rl ；电阻R2 ;第二 P型电流镜组，包括一输入端i3、一输出端i4 ;第三P型电流镜组，包括一输入端i5、一输出端i6 ；N型电流镜组，包括一输入端i7、一输出端i8 ;电阻R3。 具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步阐述。见图1，本专利技术的CMOS场效应管阈值电压生成电路包括:第一 P型镜像电流镜组、N型场效应管M1、N型场效应管M2、电压跟随器AMPl、电压跟随器AMP2、电阻R1、电阻R2、第二 P型镜像电流镜组、第三P型镜像电流镜组、N型镜像电流镜组和电阻R3。所述N型场效应管Ml的栅极与源极相连于第一 P型镜像电流镜组的il输出端，N型场效应管M2的栅极与源极相连于第一 P型镜像电流镜组的i2输出端；第一电压跟随器AMPl的vip输入端与N型场效应管Ml的栅极相连，第一电压跟随器AMPl的vin输入端与第一电压跟随器AMPl的out与电阻Rl的一端与第二 P型镜像电流镜组的i3输入端相连；电阻Rl的另一端与地相连；第二电压跟随器AMP2的vip输入端与N型场效应管M2的栅极相连，第二电压跟随器AMP2的vin输入端与第二电压跟随器AMP2的out与电阻R2的一端与第三P型镜像电流镜组的i5输入端相连；电阻R2的另一端与地相连；第三P型镜像电流镜组的i6输出端与N型镜像电流镜组的i7输入端相连；N型镜像电流镜组的i8输出端与第二 P型镜像电流镜组的i4输出端与电阻R3相连。第一 P型镜像电流镜组的iO输入端、il输出端与i2输出端的电流镜像比为:iO:1l:12=l:1:1。调节输入端电流的取值并调节N型场效应管Ml及N型场效应管M2的宽长比，使N型场效应管Ml和N型场效应管M2均工作在饱和区，根据饱和区电流公式，分别得到权利要求1.一种CMOS场效应管阈值电压生成电路,其特征在于:所述阈值电压生成电路包括一第一 P型镜像电流镜组、一第一 N型场效应管Ml、一第二 N型场效应管M2、一第一电压跟随器AMPl、一第二电压跟随器AMP2、一第一电阻R1、一第二电阻R2、一第二 P型镜像电流镜组、一第三P型镜像电流镜组、一 N型镜像电流镜组和一第三电阻R3，所述第一 N型场效应管Ml和第二N型场效应管M2得到各自的栅源电压，所述第一电压跟随器AMP1、所述第一电阻R1、所述第二电压跟随器AMP2和所述第二电阻R2将栅源电压VGS1、VGS2转化为两路电流信号，所述第二 P型镜像电流镜组、所述第三P型镜像电流镜组、所述N型镜像电流镜组和所述第三电阻R3组合两路电流信号并生成高精度的阈值电压。2.如权利要求1中所述的阈值电压生成电路，其特征在于:所述第一N型场效应管Ml的栅极与源极相连于所述第一 P型镜像电流镜组，所述第二 N型场效应管M2的栅极与源极相连于所述第一 P型镜像电流镜组；所述第一电压跟随器AMPl的vip输入端与所述第一 N型场效应管Ml的栅极相连，所述第一电压跟随器AMPl的vin输入端与所述第一电压跟随器AMPl的out与所述第一电阻Rl的一端与第二 P型镜像电流镜组相连；所述第一电阻Rl的另一端与地相连；所述第二电压跟随器AMP2的vip输入端与所述第二 N型场效应管M2的栅极相连，所述第二电压跟随器AMP2的vin输入端与所述第二电压跟随器AMP2的out与所述第二电阻R2的一端与第三P型镜像电流镜组相连；所述第二电阻R2的另一端与地相连；所述第二 P型镜像电流镜组与所述第三P型镜像电流镜组与所述N型镜像电流镜组与所述第三电阻R3相连。3.如权本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种CMOS场效应管阈值电压生成电路，其特征在于：所述阈值电压生成电路包括一第一P型镜像电流镜组、一第一N型场效应管M1、一第二N型场效应管M2、一第一电压跟随器AMP1、一第二电压跟随器AMP2、一第一电阻R1、一第二电阻R2、一第二P型镜像电流镜组、一第三P型镜像电流镜组、一N型镜像电流镜组和一第三电阻R3，所述第一N型场效应管M1和第二N型场效应管M2得到各自的栅源电压，所述第一电压跟随器AMP1、所述第一电阻R1、所述第二电压跟随器AMP2和所述第二电阻R2将栅源电压VGS1、VGS2转化为两路电流信号，所述第二P型镜像电流镜组、所述第三P型镜像电流镜组、所述N型镜像电流镜组和所述第三电阻R3组合两路电流信号并生成高精度的阈值电压。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：成都锐成芯微科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：