[发明专利]一种低电压小电流偏置电流电路

说明书

本发明公开了一种低电压小电流偏置电流电路，包括电流源电路、有源电阻MR和有源电阻控制电路，有源电阻控制电路产生控制信号Vmr，调节有源电阻MR的阻值大小和温度特性参数，实现对偏置电流的电流大小和温度特性的控制，本发明的低电压小电流偏置电流电路采用有源器件替代普通电阻，能够很好的兼容现有芯片工艺制程，节省芯片面积和MASK层次，具备良好的电流精度和PSRR性能，并可以灵活调节偏置电流的大小和温度特性。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路技术领域，具体是一种低电压小电流偏置电流电路。

背景技术

偏置电流电路作为产生整个电路系统偏置电流的重要部分，广泛应用于消费类电子器件，通信设备，工业控制系统和医疗器件中。随着便携式设备的广泛应用，低电源电压，以及低功耗的电路系统变的越来越重要。

图1给出了传统的三支路偏置电流电路的示意图，电路采用闭环工作方式，通过Mp2和Mb2组成的共源放大器控制偏置电流大小，能够在不增加cascade电路的情况下实现较高的PSRR和电流精度。电路可以通过调节Mb1和Mb2的宽长比的比例Nb和R1电阻值大小调节三支路偏置电流电路的电流大小。三支路偏置电流电路一般可以应用于产生uA级的偏置电流，但是如果需要实现nA级甚至更小的偏置电流，R1电阻值需要很大，会显著增大芯片面积；如果采用高阻poly电阻则需要增加多一层MASK，显著增加芯片成本。如果减小Mb1和Mb2的宽长比的比例Nb，则会增大电路器件工艺失配对偏置电流的影响，导致电路批量精度变差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低电压小电流偏置电流电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种低电压小电流偏置电流电路，包括电流源电路、有源电阻MR和有源电阻控制电路，有源电阻控制电路产生控制信号Vmr，调节有源电阻MR的阻值大小和温度特性参数，实现对偏置电流的电流大小和温度特性的控制；

所述电流源电路包括MOS管Mp1、MOS管Mp2、MOS管Mp3、MOS管Mb1、MOS管Mb2、MOS管Mb3和电容Cc；

所述有源电阻MR为MOS管MR，所述有源电阻控制电路包括MOS管Ma1、MOS管Ma2、MOS管Mrr、MOS管Mp4、MOS管Mp6和MOS管Mp5；

所述MOS管Mp1的源极连接MOS管Mp2的源极、电源VDD和MOS管Mp3的源极，MOS管Mp1的栅极连接MOS管Mp2的栅极、MOS管Mb3的漏极和MOS管Mp3的栅极，MOS管Mp1的漏极连接MOS管Mb1的漏极、MOS管Mb1的栅极、MOS管Mtail的栅极和MOS管Mb2的栅极，MOS管Mp2的漏极连接MOS管Mb2的漏极、MOS管Mb3的栅极和电容Cc，MOS管Mb1的源极连接MOS管MR的漏极，MOS管MR的栅极连接MOS管Ma1的漏极和MOS管Mp5的漏极，MOS管Mp5的源极连接MOS管Mp6的源极、MOS管Mp4的源极和电源VDD，MOS管Mp5的栅极连接MOS管Mp6的栅极、MOS管Mp6的漏极和MOS管Ma2的漏极，MOS管Ma1的源极连接MOS管Ma2的源极和MOS管Mtail的漏极，MOS管Ma2的栅极连接MOS管Mrr的漏极、MOS管Mrr的栅极和MOS管Mp4的漏极；

MOS管Mp3的漏极连接MOS管Mp3的栅极；MOS管MR的源极、MOS管Mb2的源极、MOS管Mb3的源极、电容Cc的另一端连接电源VDD；MOS管Mp4的栅极连接MOS管Mp3的栅极；MOS管Mrr的源极、MOS管Mtail的源极接地；MOS管Ma1的栅极连接MOS管MR的栅极；MOS管Ma2的漏极连接MOS管Mp6的栅极；

所述MOS管Mtail、MOS管Ma1、MOS管Ma2、MOS管Mp5和MOS管Mp6组成压差生成电路。

作为本发明的进一步技术方案：所述MOS管Mrr和MOS管MR尺寸相同或成比例。