專利名稱：一種自偏置電流源的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及集成電路設計領域，更具體的說，是涉及一種自偏置電流源。
背景技術：
自偏置電流源是模擬集成電路中的一種重要參考源，一般由電流源與電流鏡組成，用以給其他電路提供偏置電流，該偏置電流對電源電壓的靈敏度非常低，可以認為其與電源電壓無關。自偏置電流源有兩個穩(wěn)定的工作點，如圖1所示。A點是自偏置電流源的正常工作點，在A點，自偏置電流源產(chǎn)生與電源電壓無關的輸出電流，為其他電路提供偏置電流；Z點是自偏置電流源的零電流狀態(tài)，在Z點，自偏置電流源中基本上沒有工作電流，無法正常工作。為了使自偏置電流源脫離零電流狀態(tài)，需要一個啟動電路給自偏置電流源提供一個初始的工作條件，使自偏置電流源中的晶體管有電流流過，迫使自偏置電流源脫離零電流狀態(tài)，到達正常工作點A。待自偏置電流源到達正常工作點A以后，啟動電路應停止工作，此時啟動電路應不影響自偏置電流源的工作。目前，常用的自偏置電流源的啟動電路能夠使自偏置電流源脫離零電流狀態(tài)，到達正常工作點A。但是，采用上述啟動電路使自偏置電流源脫離零電流狀態(tài)的過程中，由于場效應管在導通以及關斷的過程中，柵極電壓變化較大，會造成其漏極電流產(chǎn)生較大的變化，而且，由于亞閾值導通效應的影響，場效應管很難完全關斷，將直接導致啟動電路在啟動以及關斷的過程中對自偏置電流源造成影響。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種自偏置電流源，以減小現(xiàn)有自偏置電流源中由于啟動電路在啟動以及關斷的過程中對自偏置電流源造成的影響。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案一種自偏置電流源，包括電流源模塊，用于產(chǎn)生輸出電流；電流鏡模塊，與所述電流鏡模塊相連，用于產(chǎn)生與所述輸出電流相等的輸入電流；啟動電路模塊，與電流鏡模塊相連，并通過第二電阻與所述電流源模塊連接，用于為所述電流源模塊以及電流鏡模塊提供啟動電流。優(yōu)選地，電流源模塊包括基極和集電極均接地的第一三極管和第二三極管；一端連接所述第二三極管發(fā)射極的第一電阻；源極連接所述第一三極管發(fā)射極的第一場效應管，所述第一場效應管的柵極和漏極相連；
柵極連接所述第一場效應管的柵極，源極連接所述第一電阻的另一端的第二場效應管。優(yōu)選地，電流鏡模塊包括漏極連接所述第一場效應管的漏極，源極連接電源的第三場效應管；漏極連接所述第二場效應管的漏極，柵極連接所述第三場效應管的柵極，源極連接電源的第四場效應管，所述第四場效應管的柵極和漏極連接。優(yōu)選地,啟動電路模塊包括源極連接電源，柵極連接所述第四場效應管的柵極的第五場效應管；源極連接電源，柵極接地的第六場效應管；漏極連接所述第六場效應管的漏極，源極接地的第七場效應管；漏極連接所述第五場效應管的漏極，柵極連接所述第七場效應管的柵極，源極接地的第八場效應管，所述第八場效應管的柵極與漏極連接；漏極連接所述第二場效應管的漏極，柵極連接所述第七場效應管的漏極的第九場效應管；一端連接所述第九場效應管的源極，另一端接地的第二電阻；其中，所述第二電阻用于當所述自偏置電流源啟動后，通過限制所述第九場效應管的電壓，關斷所述第九場效應管。優(yōu)選地，所述第一場效應管與所述第二場效應管為同樣的場效應管。經(jīng)由上述的技術方案可知，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明公開了 一種自偏置電流源。該自偏置電流源由電流源模塊、電流鏡模塊以及啟動電路模塊組成。在該自偏置電流源的啟動電路模塊中，增加了第二電阻。增加該第二電阻以后，自偏置電流源啟動后，第二電阻能夠使啟動電路模塊更可靠的關斷，能減小啟動電路模塊對自偏置電流源的影響。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。圖1為自偏置電流源穩(wěn)定工作點示意圖；圖2為本發(fā)明實施例一公開的一種自偏置電流源的結構示意圖；圖3為本發(fā)明實施例二公開的另一種自偏置電流源的電路結構示意圖。
具體實施例方式下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。由背景技術可知，常用的自偏置電流源的啟動電路使自偏置電流源脫離零電流狀態(tài)的過程中，由于場效應管在導通以及關斷的過程中，柵極電壓變化較大，會造成其漏極電流產(chǎn)生較大的變化，而且，由于亞閾值導通效應的影響，場效應管很難完全關斷，將直接導致啟動電路在啟動以及關斷的過程中對自偏置電流源造成影響。本發(fā)明公開了一種自偏置電流源。該自偏置電流源由電流源模塊、電流鏡模塊以及啟動電路模塊組成。在該自偏置電流源的啟動電路模塊中，增加了第二電阻。增加該第二電阻以后，自偏置電流源啟動后，第二電阻能夠使啟動電路模塊更可靠的關斷，能減小啟動電路對自偏置電流源的影響。有關于上述自偏置電流源的電路結構及原理將通過以下實施例進行詳細描述。實施例一請參閱附圖2，為本發(fā)明實施例一公開的一種自偏置電流源的結構示意圖。該自偏置電流源具體包括電流源模塊10,用于產(chǎn)生輸出電流；電流鏡模塊11，與所述電流鏡模塊10相連，用于產(chǎn)生與所述輸出電流相等的輸入電流；啟動電路模塊12，與電流鏡模塊10相連，并通過第二電阻與所述電流源模塊11連接，用于為所述電流源模塊10以及電流鏡模塊11提供啟動電流。本實施例中，自偏置電流源由電流源模塊、電流鏡模塊以及啟動電路模塊組成。在該自偏置電流源的啟動電路模塊中，增加了第二電阻。增加該第二電阻以后，自偏置電流源啟動后，第二電阻能夠使啟動電路模塊更可靠的關斷，能減小啟動電路模塊對自偏置電流源的影響。實施例二請參閱附圖3，為本發(fā)明實施例二公開的另一種自偏置電流源的電路結構示意圖。該自偏置電流源具體包括基極和集電極均接地的第一三極管Q1和第二三極管Q2 ;一端連接所述第二三極管Q2的發(fā)射極的第一電阻R ;源極連接所述第一三極管Q1的發(fā)射極的第一場效應管M1，所述第一場效應管M1的柵極和漏極相連；柵極連接所述第一場效應管M1的柵極，源極連接所述第一電阻R的另一端的第二場效應管M2 ；漏極連接所述第一場效應管M1的漏極，源極連接電源Vdd的第三場效應管M3 ；漏極連接所述第二場效應管M2的漏極，柵極連接所述第三場效應管M3的柵極，源極連接電源Vdd的第四場效應管M4，所述第四場效應管M4的柵極和漏極連接；源極連接電源VDD，柵極連接所述第四場效應管M4的柵極的第五場效應管M5 ；源極連接電源VDD，柵極接地的第六場效應管M6 ；漏極連接所述第六場效應管M6的漏極，源極接地的第七場效應管M7 ；漏極連接所述第五場效應管M5的漏極，柵極連接所述第七場效應管M7的柵極，源極接地的第八場效應管M8，所述第八場效應管M8的柵極與漏極連接；漏極連接所述第二場效應管M2的漏極，柵極連接所述第七場效應管M7的漏極的第九場效應管M9 ；—端連接所述第九場效應管M9的源極，另一端接地的第二電阻Rs ；
其中，所述第二電阻Rs用于當所述自偏置電流源啟動后，通過限制所述第九場效應管M9的電壓，關斷所述第九場效應管M9?；谏鲜鲞B接關系，該自偏置電流源的工作原理具體如下:第一場效應管M1、第二場效應管M2、第一三極管Q1、第二三極管Q2以及第一電阻R共同組成電流源模塊，產(chǎn)生輸出電流IQUT。第三場效應管M3以及第四場效應管M4組成電流鏡模塊，電流鏡增益為1，使IIN=IOT。第一場效應管M1和第二場效應管M2是同樣的場效應
管，并且一般是大尺寸的晶體管，其柵源電壓相等，可得到:
權利要求
1.一種自偏置電流源，其特征在于，包括: 電流源模塊，用于產(chǎn)生輸出電流； 電流鏡模塊，與所述電流鏡模塊相連，用于產(chǎn)生與所述輸出電流相等的輸入電流；啟動電路模塊，與電流鏡模塊相連，并通過第二電阻與所述電流源模塊連接，用于為所述電流源模塊以及電流鏡模塊提供啟動電流。
2.根據(jù)權利要求1所述的自偏置電流源，其特征在于，所述電流源模塊包括: 基極和集電極均接地的第一三極管和第二三極管； 一端連接所述第二三極管發(fā)射極的第一電阻； 源極連接所述第一三極管發(fā)射極的第一場效應管，所述第一場效應管的柵極和漏極相連； 柵極連接所述第一場效應管的柵極，源極連接所述第一電阻的另一端的第二場效應管。
3.根據(jù)權利要求1所述的自偏置電流源，其特征在于，所述電流鏡模塊包括: 漏極連接所述第一場效應管的漏極，源極連接電源的第三場效應管； 漏極連接所述第二場效應管的漏極，柵極連接所述第三場效應管的柵極，源極連接電源的第四場效應管，所述第四場效應管的柵極和漏極連接。
4.根據(jù)權利要 求1所述的自偏置電流源，其特征在于，所述啟動電路模塊包括: 源極連接電源，柵極連接所述第四場效應管的柵極的第五場效應管； 源極連接電源，柵極接地的第六場效應管； 漏極連接所述第六場效應管的漏極，源極接地的第七場效應管； 漏極連接所述第五場效應管的漏極，柵極連接所述第七場效應管的柵極，源極接地的第八場效應管，所述第八場效應管的柵極與漏極連接； 漏極連接所述第二場效應管的漏極，柵極連接所述第七場效應管的漏極的第九場效應管； 一端連接所述第九場效應管的源極，另一端接地的第二電阻； 其中，所述第二電阻用于當所述自偏置電流源啟動后，通過限制所述第九場效應管的電壓，關斷所述第九場效應管。
5.根據(jù)權利要求2所述的自偏置電流源，其特征在于，所述第一場效應管與所述第二場效應管為同樣的場效應管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自偏置電流源。該自偏置電流源由電流源模塊、電流鏡模塊有一集啟動電路模塊組成。在該自偏置電流源的啟動電路模塊中，增加了第二電阻。增加該第二電阻以后，自偏置電流源啟動后，第二電阻能夠使啟動電路模塊更可靠的關斷，能減小啟動電路模塊對自偏置電流源的影響。
文檔編號G05F1/56GK103076832SQ201210575839
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月26日 優(yōu)先權日2012年12月26日
發(fā)明者王東, 陳嵐, 馮燕 申請人:中國科學院微電子研究所