[发明专利]产生恒定基准电流的芯片

说明书

本申请提供了一种产生恒定基准电流的芯片，包括第一电路、电流镜、可调电阻阵列电路、第二电路、时钟电路和开关电路。第一电路用于输出基准电压。电流镜与第一电路连接。可调电阻阵列电路与第一电路连接。第二电路与第一电路连接。第二电路与可调电阻阵列电路连接。时钟电路与第二电路连接。开关电路与电流镜连接。开关电路与第二电路连接。开关电路与第一电容连接。第一电路还用于输出电压调节信号至电流镜。第二电路用于输出调节可调电阻阵列电路阻值的调节信号，以及用于输出控制开关电路开闭的控制信号。本申请通过第一电路、电流镜、可调电阻阵列电路、第二电路、时钟电路和开关电路的配合，能够校正基准电流，使基准电流输出恒定。

技术领域

本申请涉及芯片技术领域，特别是涉及产生恒定基准电流的芯片。

背景技术

在芯片工艺上，常用的如BI-CMOS，CMOS等，已经发展出可靠的基准电压电路。带隙基准随着技术发展，其电源，温度稳定性已经可以满足大部分使用的要求。而芯片内部有源器件的增益，如MOS管的电压电流转换率GM，三极管的电流放大系数β，对于片外原件如LED的发光系数，温度传感器的温度电压系数等都通过电流计算。因此需要通过基准电压转换成基准电流，使芯片的各个部分性能计算有一个固定的参考值。

通常，在芯片内部，利用运算放大器，通过基准电压与电阻相除，产生基准电流。再通过电流镜等电路复制输出，对芯片各个模块进行偏置。与片外原件不同，在芯片工艺中，实现电阻的工艺一般为多晶硅，有源掺杂如N阱或P阱电阻和金属电阻等方式。由于多晶硅电阻为无源器件，不需要电压偏置，也不用考虑闩锁效应失效。方块电阻值在几百欧姆左右，且温度特性较好。在基准电流产生的电路中，一般采用多晶硅电阻。但在芯片工艺中，上述的电阻都会随工艺变化而产生+/-15％至+/-30％的变化，基准电流也随之改变。偏置电流与芯片功耗，电路的驱动能力，放大器增益，以及环路稳定性等性能参数关系密切，甚至影响电路正常功能。

一般为了覆盖工艺产生的偏置电流变化，在电路设计中会加入相应的设计余量，保证在偏置电流最大或最小的情况下，电路可以正常工作。但这提高了电路的性能成本。如需要更多的功耗，也会增加电路的设计难度。由于片外原件如片外电容，片外电阻的误差较小(普遍型号上偏差为5％，特殊器件可达1％)。在传统的设计中，如需要不随芯片变化的电流，需要在芯片上增加一个外接电阻引脚，通过片外电阻产生偏置。这增加了外围原件，芯片引脚也需要调整，使后续改版的产品无法与前代产品兼容。

发明内容

基于此，有必要针对芯片因工艺偏差引起片内电阻变化，而无法实现输出恒定基准电流的问题，提供一种产生恒定基准电流的芯片。

一种产生恒定基准电流的芯片，包括：

第一电路，用于输出基准电压；

电流镜，所述电流镜的输入端与所述第一电路的第一输出端连接，所述电流镜的第一输出端与所述第一电路的输入端连接；

可调电阻阵列电路，所述可调电阻阵列电路的输出端与所述第一电路的输入端连接；

第二电路，所述第二电路的第一输入端与所述第一电路的第二输出端连接，所述第二电路的第一输出端与所述可调电阻阵列电路的输入端连接；

时钟电路，所述时钟电路的输出端与所述第二电路的第二输入端连接；

开关电路，所述开关电路的第一输入端与所述电流镜的第二输出端连接，所述开关电路的第二输入端与所述第二电路的第二输出端连接，所述开关电路的第一输出端分别与所述第二电路的第三输入端和第一电容连接，所述开关电路的第二输出端接地；

所述第一电路还用于输出电压调节信号至所述电流镜，所述第二电路用于输出调节所述可调电阻阵列电路阻值的调节信号，以及用于输出控制所述开关电路开闭的控制信号。

在其中一个实施例中，所述第一电路包括：