基准电流源电路的制作方法

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1.本发明涉及集成电路技术领域,更具体地,涉及一种基准电流源电路。


背景技术:



2.基准电流源是集成电路中不可缺少的基础模块,广泛应用于放大器、振荡器、比较器、锁相环以及adc/dac等众多混合信号电路中,既可以为电路提供恒定的偏置电流,也可以作为放大器的有源负载。随着技术的进步,人们对于各种电子产品的要求越来越高,导致对电路的精度要求也越来越高,相应的对于基准电流源的要求也随之提高。因此,提升基准电流源的电源电压抑制比、温漂系数和输出精度等各方面指标是现有的技术人员的重要工作。
3.近年来,随着集成电路工艺尺寸越来越小,掩膜版制作逐渐接近光学极限,从而导致芯片中各个器件物理尺寸发生偏差。与此同时,受限于制作工艺,芯片不同位置掺杂浓度也难以保持一致。因此,在实际的集成电路制作过程中,器件的参数会随着工艺角的不同而产生工艺偏差,其中工艺角(process corner)为芯片的流片生产过程中,由于同一块晶圆(wafer)上的位置差别,或者在不同批次的晶圆之间,金属氧化物半导体场效应晶体管(metal oxide semiconductor field effect transistor,mosfet)的参数会有所差异。一般地,工艺角分为typical(典型工艺角)、slow(慢工艺角)、fast(快工艺角)三类。工艺角的偏差对芯片中各个模块的性能影响较大,基准电流源受到工艺角偏差的影响,会导致输出的基准电流偏离原先的设计值,同时,很可能会导致输出基准电流的温度系数发生严重的退化。
4.因此,需要对现有技术的基准电流源进行改进,以对基准电流源的输出电流进行校准,以获得不受工艺偏差影响的基准电流。


技术实现要素:



5.鉴于上述问题,本发明的目的在于提供一种基准电流源电路,可以根据工艺角偏差对基准电流进行校准,以提高基准电流源的输出精度。
6.根据本发明实施例,提供了一种基准电流源电路,包括:基准电流产生模块,用于产生一基准电流,所述基准电流随工艺角偏差而变化;带隙基准模块,用于产生一带隙基准电压,所述带隙基准电压在不同工艺角下具有不同的电压值;工艺角检测模块,用于将所述带隙基准电压与至少一个参考电压进行比较,根据比较结果产生检测信号;以及电流补偿模块,用于根据所述检测信号向所述基准电流产生模块提供相应的补偿电流,以对所述基准电流进行补偿。
7.可选的,所述带隙基准模块包括:第一pmos管,所述第一pmos管的第一端与电源电压连接,控制端和第二端连接;第二pmos管,所述第二pmos管的第一端与所述电源电压连接,控制端与所述第一pmos管的控制端连接;第一nmos管,所述第一nmos管的第一端与所述第一pmos管的第二端连接;第二nmos管,所述第二nmos管的第一端与所述第二pmos管的第
二端连接,控制端与所述第一nmos管的控制端连接;第一电阻,所述第一电阻的第一端与所述第一nmos管的第二端连接,所述第一电阻的第二端与所述第二nmos管的第二端连接;第二电阻,所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第一端连接,所述第二电阻的第二端与地连接;第三pmos管,所述第三pmos管的第一端与所述电源电压连接,控制端与所述第二pmos管的第二端连接,第二端与所述第一nmos管和所述第二nmos管的控制端连接;以及第三电阻,所述第三电阻的第一端与所述第三pmos管的第二端连接,所述第三电阻的第二端与地连接,其中,所述第三pmos管和所述第三电阻的公共端用于提供所述带隙基准电压。
8.可选的,所述工艺角检测模块包括:第一比较模块,用于将所述带隙基准电压与所述至少一个参考电压中的第一参考电压进行比较,以产生第一检测信号;以及第二比较模块,用于将所述带隙基准电压与所述至少一个参考电压中的第二参考电压进行比较,以产生第二检测信号。
9.可选的,所述第一比较模块包括:第一电流源,所述第一电流源的第一端与电源电压连接;第四pmos管,所述第四pmos管的第一端与所述第一电流源的第二端连接,控制端用于接收所述第一参考电压;第五pmos管,所述第五pmos管的第一端、控制端和第二端与所述第一电流源的第一端连接;第六pmos管,所述第六pmos管的第一端与所述第一电流源的第二端连接,控制端用于接收所述带隙基准电压;第三nmos管,所述第三nmos管的第一端和控制端与所述第四pmos管的第二端连接,第二端与地连接;以及第四nmos管,所述第四nmos管的第一端与所述第六pmos管的第二端连接,控制端与所述第三nmos管的控制端连接,第二端与地连接,其中,所述第六pmos管和所述第四nmos管的公共端用于提供所述第一检测信号。
10.可选的,所述第二比较模块包括:第二电流源,所述第二电流源的第一端与电源电压连接;第七pmos管,所述第七pmos管的第一端与所述第二电流源的第二端连接,控制端用于接收所述第二参考电压;第八pmos管,所述第八pmos管的第一端、控制端和第二端与所述第二电流源的第一端连接;第九pmos管,所述第九pmos管的第一端与所述第二电流源的第二端连接,控制端用于接收所述带隙基准电压;第五nmos管,所述第五nmos管的第一端和控制端与所述第七pmos管的第二端连接,第二端与地连接;以及第六nmos管,所述第六nmos管的第一端与所述第九pmos管的第二端连接,控制端与所述第五nmos管的控制端连接,第二端与地连接,其中,所述第九pmos管和所述第六nmos管的公共端用于提供所述第二检测信号。
11.可选的,所述电流补偿模块包括:第一补偿支路,用于根据所述第一检测信号向所述基准电流产生模块提供第一补偿电流;以及第二补偿支路,用于根据所述第二检测信号向所述基准电流产生模块提供第二补偿电流。
12.可选的,所述基准电流产生模块包括:第三电流源,所述第三电流源的第一端与电源电压连接,用于提供随工艺角偏差而变化的输入电流;电流镜结构,所述电流镜结构具有与所述第三电流源的第二端连接的电流输入端,以及用于输出所述基准电流的电流输出端,其中,所述电流镜结构通过镜像所述输入电流以在所述电流输出端输出所述基准电流。
13.可选的,所述电流镜结构包括:第七nmos管,所述第七nmos管的第一端与所述第三电流源的第二端连接;第八nmos管,所述第八nmos管的第一端与所述第七nmos管的第二端连接,第二端与地连接。第九nmos管,所述第九nmos管的第一端用于输出所述基准电流,控
制端与所述第七nmos管的控制端连接;第十nmos管,所述第十nmos管的第一端与所述第九nmos管的第二端连接,控制端与所述第八nmos管的控制端连接,第二端与地连接;以及第十一nmos管,所述第十一nmos管的第一端和第二端与地连接,控制端与所述第八nmos管和所述第九nmos管的控制端连接。
14.可选的,所述第一补偿支路包括:第十pmos管,所述第十pmos管的第一端与所述电流镜结构的电流输出端连接,控制端用于接收所述第一检测信号;第十二nmos管,所述第十二nmos管的第一端与所述第十pmos管的第二端连接,控制端与所述第七nmos管的控制端连接;第十三nmos管,所述第十三nmos管的第一端与所述第十二nmos管的第二端连接,控制端与所述第八nmos管的控制端连接,第二端与地连接。
15.可选的,所述第二补偿支路包括:第十一pmos管,所述第十一pmos管的第一端与所述电流镜结构的电流输出端连接,控制端用于接收所述第二检测信号;第十四nmos管,所述第十四nmos管的第一端与所述第十一pmos管的第二端连接,控制端与所述第七nmos管的控制端连接;第十五nmos管,所述第十五nmos管的第一端与所述第四nmos管的第二端连接,控制端与所述第八nmos管的控制端连接,第二端与地连接。
16.综上所述,本发明实施例提供的基准电流源电路包括基准电流产生模块、带隙基准模块、工艺角检测模块和电流补偿模块。其中基准电流产生模块用于产生一个基准电流,该基准电流随工艺角偏差而变化,带隙基准模块用于产生一个在不同工艺角下具有不同的电压值的带隙基准电压,工艺角检测模块用于将所述带隙基准电压与至少一个参考电压进行比较,根据比较结果产生检测信号,电流补偿模块用于根据所述检测信号向所述基准电流产生模块提供相应的补偿电流,以对所述基准电流进行补偿,从而可以使电路输出的基准电流在典型工艺角tt、慢工艺角ss和快工艺角ff下基本保持一致,获得不受工艺角偏差影响的基准电流。
附图说明
17.通过以下参照附图对本发明实施例的描述,本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚,在附图中:
18.图1示出了根据本发明实施例的基准电流源电路的结构示意图。
19.图2示出了根据本发明实施例的基准电流源电路的电路示意图。
具体实施方式
20.以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中,相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见,附图中的各个部分没有按比例绘制。
21.应当理解,在以下的描述中,“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时,它可以直接耦合或连接到另一元件或者可以存在中间元件,元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反,当称元件“直接耦合到”或“直接连接到”另一元件时,意味着两者不存在中间元件。
22.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
23.图1示出了根据本发明实施例的基准电流源电路的结构示意图。如图1所示,本实
施例的基准电流源电路100包括带隙基准模块110、工艺角检测模块120、基准电流产生模块130和电流补偿模块140。其中,带隙基准模块110用于产生一个可以随工艺角变化而变化的带隙基准电压vbg来追踪工艺角的变化。在本实施例中,带隙基准模块110产生的带隙基准电压vbg的电压值仅随工艺角的变化而变化,基本不随电源电压和温度变化。示例的,带隙基准电压vbg在tt工艺角(typical,典型工艺角)下的电压值为600mv,在ss工艺角(slow,慢工艺角)下的电压值为700mv,在ff工艺角(fast,快工艺角)下的电压值为500mv。
24.工艺角检测模块120用于将所述带隙基准电压vbg与至少一个参考电压进行比较,根据比较结果产生检测信号。示例的,所述至少一个参考电压例如通过外部参考电压分压获得。在一些实施例中,可以通过外部的基于bjt(双极性型晶体管)设计的带隙基准电压源获得外部参考电压,该外部参考电压基本不随工艺角、温度以及电源电压的改变而变化,然后将该外部参考电压进行分压获得第一参考电压vref1和第二参考电压vref2。更进一步的,第一参考电压vref1的电压值要高于第二参考电压vref2的电压值。在一些实施例中,第一参考电压vref1的电压值为650mv,第二参考电压vref2的电压值为550mv。工艺角检测模块120将带隙基准电压vbg与第一参考电压vref1和第二参考电压vref2进行比较,根据比较结果分别产生第一检测信号ctrl1和第二检测信号ctrl2。
25.基准电流产生模块130用于产生一个基准电流,该基准电流基本不随温度和电源电压的变化而变化,但是会随工艺角的偏差而变化。示例的,该基准电流的变化趋势为在ff工艺角下比tt工艺角下大,在ss工艺角下比tt工艺角下小。
26.电流补偿模块140用于根据工艺角检测模块120输出的检测信号向基准电流产生模块提供相应的补偿电流iss和/或iff,以对基准电流产生模块130产生的基准电流进行补偿,以输出更精准的基准电流iref,进而使得本基准电流源电路100完成更加精准的电流输出,以降低工艺角带来的偏差。进一步的,电流补偿模块140具有第一补偿支路和第二补偿支路(图中未示出),该第一补偿支路用于根据所述第一检测信号ctrl1向基准电流产生模块130提供第一补偿电流iss,该第二补偿支路用于根据所述第二检测信号ctrl2向基准电流产生模块130提供第二补偿电流iff。
27.图2示出了根据本发明实施例的基准电流源电路的电路示意图。如图2所示,本实施例的带隙基准模块110包括pmos管mp1至mp3、nmos管mn1至mn2、以及电阻r1至r3。其中pmos管mp1至mp3的源极与电源电压vdd电性连接,pmos管mp1的栅极与pmos管mp2的栅极电性连接,且pmos管mp1的栅极与pmos管mp1的漏极短接在一起,pmos管mp3的栅极与pmos管mp2的漏极电性连接。nmos管mn1的漏极与pmos管mp1的栅极和漏极电性连接,nmos管mn1的栅极与nmos管mn2的栅极和pmos管mp3的漏极电性连接。电阻r1具有第一端和第二端,其第一端与nmos管mn1的源极电性连接,第二端与nmos管mn2的源极电性连接。电阻r2具有第一端和第二端,其第一端与电阻r1的第一端电性连接,其第二端与地gnd电性连接。电阻r3具有第一端和第二端,其第一端与pmos管mp3的漏极电性连接,其第二端与地gnd电性连接。其中,pmos管mp3的漏极与电阻r3的公共端用于输出所述带隙基准电压vbg。
28.工艺角检测模块120包括第一比较模块121和第二比较模块122。第一比较模块121用于将带隙基准电压vbg与所述至少一个参考电压中的第一参考电压vref1进行比较,以产生第一检测信号ctrl1,第二比较模块122用于将带隙基准电压vbg与所述至少一个参考电压中的第二参考电压vref2进行比较,以产生第二检测信号ctrl2。
29.第一比较模块121包括电流源101、pmos管mp4至mp6、以及nmos管mn3至mn4。其中,电流源101的第一端与电源电压vdd电性连接,第二端与pmos管mp4至mp6的源极电性连接。pmos管mp4的栅极用于接收第一参考电压vref1,pmos管mp5的栅极和漏极与电流源101的第二端电性连接,pmos管mp6的栅极用于接收所述带隙基准电压vbg。nmos管mn3的漏极与pmos管mp4的漏极电性连接,,nmos管mn3的栅极与nmos管mn3的漏极短接,nmos管mn3的源极与地电性连接。nmos管mn4的漏极与pmos管mp6的漏极电性连接,nmos管mn4的栅极与nmos管mn3的栅极电性连接,nmos管mn4的源极与地电性连接。其中,pmos管mp6的漏极与nmos管mn4的漏极的公共端用于输出所述第一检测信号ctrl1。
30.第二比较模块122包括电流源102、pmos管mp7至mp9、以及nmos管mn5至mn6。其中,电流源102的第一端与电源电压vdd电性连接,第二端与pmos管mp7至mp9的源极电性连接。pmos管mp7的栅极用于接收第二参考电压vref2,pmos管mp8的栅极和漏极与电流源102的第二端电性连接,pmos管mp9的栅极用于接收所述带隙基准电压vbg。nmos管mn5的漏极与pmos管mp7的漏极电性连接,nmos管mn5的栅极与nmos管mn5的漏极短接,nmos管mn5的源极与地电性连接。nmos管mn6的漏极与pmos管mp9的漏极电性连接,nmos管mn6的栅极与nmos管mn5的栅极电性连接,nmos管mn6的源极与地电性连接。其中,pmos管mp9的漏极与nmos管mn6的漏极的公共端用于输出所述第二检测信号ctrl2。
31.基准电流产生模块130包括电流源103以及一个电流镜结构104。其中,电流源103的第一端与电源电压vdd电性连接,用于提供一个随工艺角偏差而变化的输入电流iin,该输入电流iin几乎不随温度和电源电压的改变而变化。电流镜结构104具有与电流源103的第二端电性连接的电流输入端,以及用于输出基准电流iref0的电流输出端,所述电流镜结构104通过按照一定的比例复制所述输入电流iin以在其电流输出端产生所述基准电流iref0,因为输入电流iin随工艺角的变化而变化,因此基准电流iref0也随工艺角的变化而变化。示例的,该基准电流iref0的变化趋势为在ff工艺角下比tt工艺角下大,在ss工艺角下比tt工艺角下小。
32.进一步的,所述电流镜结构104例如通过cascode电流镜实现,包括nmos管mn7至mn11,nmos管mn7的漏极作为电流镜结构104的电流输入端与电流源103的第二端电性连接,nmos管mn7的栅极与nmos管mn9的栅极电性连接,nmos管mn9的漏极作为所述电流镜结构104的电流输出端用于产生所述基准电流iref0,nmos管mn8的漏极与nmos管mn7的源极电性连接,nmos管mn8的栅极与nmos管mn10的栅极以及nmos管mn7的漏极电性连接,nmos管mn8的源极与地电性连接,nmos管mn10的漏极与nmos管mn9的源极电性连接,nmos管mn10的源极与地电性连接,nmos管mn11的栅极与nmos管mn8的栅极以及nmos管mn10的栅极电性连接,nmos管mn11的漏极和源极与地电性连接。
33.电流补偿模块140包括第一补偿支路141和第二补偿支路142。其中,第一补偿支路141包括pmos管mp10、nmos管mn12和mn13。pmos管mp10的源极与电流镜结构104的电流输出端电性连接,pmos管mp10的栅极用于接收所述第一检测信号ctrl1,pmos管mp10的漏极与nmos管mn12的漏极电性连接,nmos管mn12的栅极与电流镜结构104中的nmos管mn7的栅极电性连接,nmos管mn12的源极与nmos管mn13的漏极电性连接,nmos管mn13的栅极与电流镜结构104中的nmos管mn8的栅极电性连接,nmos管mn13的源极与地电性连接。其中,第一补偿支路141中的pmos管mp10作为开关元件,其受控于第一检测信号ctrl1以导通或关断,nmos管
mn12和nmos管mn13分别与nmos管mn7和nmos管mn8构成cascode电流镜,其用于在pmos管mp10导通时,通过按照一定的比例复制输入电流iin以得到第一补偿电流iss,然后通过pmos管mp10将该第一补偿电流iss提供至电流镜结构104的电流输出端以对基准电流iref0进行补偿,得到最终的精确的基准电流iref。
34.第二补偿支路142包括pmos管mp11、nmos管mn14和mn15。pmos管mp11的源极与电流镜结构104的电流输出端电性连接,pmos管mp11的栅极用于接收所述第二检测信号ctrl2,pmos管mp11的漏极与nmos管mn14的漏极电性连接,nmos管mn14的栅极与电流镜结构104中的nmos管mn7的栅极电性连接,nmos管mn14的源极与nmos管mn15的漏极电性连接,nmos管mn15的栅极与电流镜结构104中的nmos管mn8的栅极电性连接,nmos管mn15的源极与地电性连接。其中,第二补偿支路142中的pmos管mp11作为开关元件,其受控于第二检测信号ctrl2以导通或关断,nmos管mn14和nmos管mn15分别与nmos管mn7和nmos管mn8构成cascode电流镜,其用于在pmos管mp11导通时,通过按照一定的比例复制输入电流iin以得到第二补偿电流iff,然后通过pmos管mp11将该第二补偿电流iff提供至电流镜结构104的电流输出端以对基准电流iref0进行补偿,得到最终的精确的基准电流iref。
35.以下结合一个实施例对本实施例的基准电流源100的工作过程进行分析,在本实施例中,带隙基准电压vbg在tt工艺角(typical,典型工艺角)下的电压值为600mv,在ss工艺角(slow,慢工艺角)下的电压值为700mv,在ff工艺角(fast,快工艺角)下的电压值为500mv,且第一参考电压vref1的电压值为650mv,第二参考电压vref2的电压值为550mv。
36.当电路的工艺角为典型工艺角tt时,带隙基准电压vbg的电压值为600mv,其低于第一参考电压vref1(电压值为650mv)且高于第二参考电压vref2(电压值为550mv),所以第一比较模块121输出的第一检测信号ctrl1为高电平,第二比较模块122输出的第二检测信号ctrl2为低电平,因此第一补偿支路141中的pmos管mp10被关断且第二补偿支路142中的pmos管mp11被导通,pmos管mp11将第二补偿电流iff提供至电流输出端对基准电流iref0进行补偿,最终得到的电流iref=iref0+iff。
37.当电路的工艺角为慢工艺角ss时,带隙基准电压vbg的电压值为700mv,其高于第一参考电压vref1和第二参考电压vref2,所以第一比较模块121和第二比较模块122输出的第一检测信号ctrl1和第二检测信号ctrl2均为低电平,因此第一补偿支路141中的pmos管mp10和第二补偿支路142中的pmos管mp11均被导通,pmos管mp10将第一补偿电流iss提供给电流输出端,pmos管mp11将第二补偿电流iff提供至电流输出端,最终得到的基准电流iref=iref0+iss+iff。
38.当电路的工艺角为快工艺角ff时,带隙基准电压vbg的电压值为500mv,其低于第一参考电压vref1和第二参考电压vref2,所以第一比较模块121和第二比较模块122输出的第一检测信号ctrl1和第二检测信号ctrl2均为高电平,因此第一补偿支路141中的pmos管mp10和第二补偿支路142中的pmos管mp11均被关断,则电路最终得到的基准电流iref=iref0。
39.通过上述的工作过程分析可知,本实施例的基准电流源电路100通过cascode电流镜按照一定的比例复制输入电流iin来得到基准电流iref0、第一补偿电流iss和第二补偿电流iff,由于输入电流iin是随工艺角的改变而变化的,且变化趋势是慢工艺角ss下的电流值比典型工艺角tt下的电流值小,快工艺角ff下的电流比典型工艺角tt下的电流大,因
此通过比较模块来检测电路工艺角的变化,在慢工艺角ss下向电路输出的基准电流增加一部分电流,而在快工艺角ff下又从电路输出的基准电流中减少一部分电流,从而可以保证电路输出的基准电流iref在典型工艺角tt、慢工艺角ss和快工艺角ff下基本保持一致,进而提高了电路输出的基准电流的精度。此外,由于输出的基准电流iref仅为输入电流iin的等比例放大或缩小,并不改变输入电流iin原有的温度特性,因此输入电流iin可以根据设计需要调整其温度特性,最终得到正温度系数(ptat)、负温度系数(ctat)或者零温度系数(0tc)的基准电流。
40.综上所述,本发明实施例提供的基准电流源电路包括基准电流产生模块、带隙基准模块、工艺角检测模块和电流补偿模块。其中基准电流产生模块用于产生一个基准电流,该基准电流随工艺角偏差而变化,带隙基准模块用于产生一个在不同工艺角下具有不同的电压值的带隙基准电压,工艺角检测模块用于将所述带隙基准电压与至少一个参考电压进行比较,根据比较结果产生检测信号,电流补偿模块用于根据所述检测信号向所述基准电流产生模块提供相应的补偿电流,以对所述基准电流进行补偿,从而可以使电路输出的基准电流在典型工艺角tt、慢工艺角ss和快工艺角ff下基本保持一致,获得不受工艺角偏差影响的基准电流。
41.依照本发明的实施例如上文,这些实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为的具体实施例。显然,根据以上描述,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

技术特征:


1.一种基准电流源电路,包括:基准电流产生模块,用于产生一基准电流,所述基准电流随工艺角偏差而变化;带隙基准模块,用于产生一带隙基准电压,所述带隙基准电压在不同工艺角下具有不同的电压值;工艺角检测模块,用于将所述带隙基准电压与至少一个参考电压进行比较,根据比较结果产生检测信号;以及电流补偿模块,用于根据所述检测信号向所述基准电流产生模块提供相应的补偿电流,以对所述基准电流进行补偿。2.根据权利要求1所述的基准电流源电路,其中,所述带隙基准模块包括:第一pmos管,所述第一pmos管的第一端与电源电压连接,控制端和第二端连接;第二pmos管,所述第二pmos管的第一端与所述电源电压连接,控制端与所述第一pmos管的控制端连接;第一nmos管,所述第一nmos管的第一端与所述第一pmos管的第二端连接;第二nmos管,所述第二nmos管的第一端与所述第二pmos管的第二端连接,控制端与所述第一nmos管的控制端连接;第一电阻,所述第一电阻的第一端与所述第一nmos管的第二端连接,所述第一电阻的第二端与所述第二nmos管的第二端连接;第二电阻,所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第一端连接,所述第二电阻的第二端与地连接;第三pmos管,所述第三pmos管的第一端与所述电源电压连接,控制端与所述第二pmos管的第二端连接,第二端与所述第一nmos管和所述第二nmos管的控制端连接;以及第三电阻,所述第三电阻的第一端与所述第三pmos管的第二端连接,所述第三电阻的第二端与地连接,其中,所述第三pmos管和所述第三电阻的公共端用于提供所述带隙基准电压。3.根据权利要求1所述的基准电流源电路,其中,所述工艺角检测模块包括:第一比较模块,用于将所述带隙基准电压与所述至少一个参考电压中的第一参考电压进行比较,以产生第一检测信号;以及第二比较模块,用于将所述带隙基准电压与所述至少一个参考电压中的第二参考电压进行比较,以产生第二检测信号。4.根据权利要求3所述的基准电流源电路,其中,所述第一比较模块包括:第一电流源,所述第一电流源的第一端与电源电压连接;第四pmos管,所述第四pmos管的第一端与所述第一电流源的第二端连接,控制端用于接收所述第一参考电压;第五pmos管,所述第五pmos管的第一端、控制端和第二端与所述第一电流源的第一端连接;第六pmos管,所述第六pmos管的第一端与所述第一电流源的第二端连接,控制端用于接收所述带隙基准电压;第三nmos管,所述第三nmos管的第一端和控制端与所述第四pmos管的第二端连接,第二端与地连接;以及
第四nmos管,所述第四nmos管的第一端与所述第六pmos管的第二端连接,控制端与所述第三nmos管的控制端连接,第二端与地连接,其中,所述第六pmos管和所述第四nmos管的公共端用于提供所述第一检测信号。5.根据权利要求3所述的基准电流源电路,其中,所述第二比较模块包括:第二电流源,所述第二电流源的第一端与电源电压连接;第七pmos管,所述第七pmos管的第一端与所述第二电流源的第二端连接,控制端用于接收所述第二参考电压;第八pmos管,所述第八pmos管的第一端、控制端和第二端与所述第二电流源的第一端连接;第九pmos管,所述第九pmos管的第一端与所述第二电流源的第二端连接,控制端用于接收所述带隙基准电压;第五nmos管,所述第五nmos管的第一端和控制端与所述第七pmos管的第二端连接,第二端与地连接;以及第六nmos管,所述第六nmos管的第一端与所述第九pmos管的第二端连接,控制端与所述第五nmos管的控制端连接,第二端与地连接,其中,所述第九pmos管和所述第六nmos管的公共端用于提供所述第二检测信号。6.根据权利要求3所述的基准电流源电路,其中,所述电流补偿模块包括:第一补偿支路,用于根据所述第一检测信号向所述基准电流产生模块提供第一补偿电流;以及第二补偿支路,用于根据所述第二检测信号向所述基准电流产生模块提供第二补偿电流。7.根据权利要求6所述的基准电流源电路,其中,所述基准电流产生模块包括:第三电流源,所述第三电流源的第一端与电源电压连接,用于提供随工艺角偏差而变化的输入电流;电流镜结构,所述电流镜结构具有与所述第三电流源的第二端连接的电流输入端,以及用于输出所述基准电流的电流输出端,其中,所述电流镜结构通过镜像所述输入电流以在所述电流输出端输出所述基准电流。8.根据权利要求7所述的基准电流源电路,其中,所述电流镜结构包括:第七nmos管,所述第七nmos管的第一端与所述第三电流源的第二端连接;第八nmos管,所述第八nmos管的第一端与所述第七nmos管的第二端连接,第二端与地连接;第九nmos管,所述第九nmos管的第一端用于输出所述基准电流,控制端与所述第七nmos管的控制端连接;第十nmos管,所述第十nmos管的第一端与所述第九nmos管的第二端连接,控制端与所述第八nmos管的控制端连接,第二端与地连接;以及第十一nmos管,所述第十一nmos管的第一端和第二端与地连接,控制端与所述第八nmos管和所述第九nmos管的控制端连接。9.根据权利要求8所述的基准电流源电路,其中,所述第一补偿支路包括:
第十pmos管,所述第十pmos管的第一端与所述电流镜结构的电流输出端连接,控制端用于接收所述第一检测信号;第十二nmos管,所述第十二nmos管的第一端与所述第十pmos管的第二端连接,控制端与所述第七nmos管的控制端连接;第十三nmos管,所述第十三nmos管的第一端与所述第十二nmos管的第二端连接,控制端与所述第八nmos管的控制端连接,第二端与地连接。10.根据权利要求8所述的基准电流源电路,其中,所述第二补偿支路包括:第十一pmos管,所述第十一pmos管的第一端与所述电流镜结构的电流输出端连接,控制端用于接收所述第二检测信号;第十四nmos管,所述第十四nmos管的第一端与所述第十一pmos管的第二端连接,控制端与所述第七nmos管的控制端连接;第十五nmos管,所述第十五nmos管的第一端与所述第四nmos管的第二端连接,控制端与所述第八nmos管的控制端连接,第二端与地连接。

技术总结


本发明公开了一种基准电流源电路,包括基准电流产生模块、带隙基准模块、工艺角检测模块和电流补偿模块。其中基准电流产生模块用于产生一个基准电流,该基准电流随工艺角偏差而变化,带隙基准模块用于产生一个在不同工艺角下具有不同的电压值的带隙基准电压,工艺角检测模块用于将所述带隙基准电压与至少一个参考电压进行比较,根据比较结果产生检测信号,电流补偿模块用于根据所述检测信号向所述基准电流产生模块提供相应的补偿电流,以对所述基准电流进行补偿,从而可以使电路输出的基准电流在典型工艺角TT、慢工艺角SS和快工艺角FF下基本保持一致,获得不受工艺角偏差影响的基准电流。准电流。准电流。


技术研发人员:

杨占宇

受保护的技术使用者:

圣邦微电子(北京)股份有限公司

技术研发日:

2022.11.16

技术公布日:

2023/3/3

本文发布于:2023-03-05 13:21:24,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://patent.en369.cn/patent/3/66075.html

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