[发明专利]一种将输入偏置电流减小到微微安级的电路

说明书

技术领域：

本发明涉及一种将输入偏置电流减小到微微安级的电路，用于在运算放大器，比较器，或有共模输入电压的线性集成电路中。

背景技术：

在实际应用中，多集电极三极管Q7和Q8的基极会出现漏电流(外延隔离的漏电流用电流源I17和电流源I18表示)，上述漏电流可以达到几十个纳安在温度升高到125℃时，多集电极PNP三极管Q7的集电极电流将不能准确跟随跟随三极管Q3的基极电流，多集电极PNP三极管Q8的集电极电流将不能准确跟随跟随三极管Q4的基极电流，也就不能准确消除与其相连的输入级三极管的基极电流。然而，当电路中基极电流为纳安级时，多集电极三极管Q7和Q8的漏电流可以忽略，该电路的消除基极电流的功能便可实现。

尽管在基极电流为纳安级时，产生的纳安级的漏电流可以忽略，但当基极电流为微微安级时，上述漏电流则不能被忽略，该电路的消除基极电流的功能不能完全实现。消除偏置电流的原理在美国4068254号专利和乔治.埃尔迪于1972年发表的一篇题为《具有低噪声，低温漂，低偏置电流的运算放大器》的文章中均有提及。上述电路只能将偏置电流减小到纳安级，不能减小到微微安级。

由于现有电路在消除偏置电流方面没有考虑共模电压波动的干扰，故当出现共模电压干扰时，上述电路可能无法正常工作。

发明内容：

本发明的目的是提供一种将输入偏置电流减小到微微安级的电路，用于在运算放大器，比较器，或有共模输入电压的线性集成电路中。

本发明的技术解决方案是：

一种将输入偏置电流减小到微微安级的电路，用于在运算放大器，比较器，或有共模输入电压的线性集成电路中。在上述线性集成电路中常通过消除输入偏置电流的方法来减小偏置电流，本发明电路可承受较高的温度(125℃)。本发明电路的特点是：当有共模输入电压时，上述电路仍可正常工作。上述电路不受电路中有无漏电流的影响，可将偏置电流减小到微微安级。上述电路将偏置电流减小到微微安级，并不会对交流运算放大器的正常工作，上述电路可以在晶圆片测试阶段调整输入偏置电流。本发明电路可将两个输入级三极管的基极偏置电流减少到微微安级，本发明电路包括一个与输入级三极管具有相同增益特性的跟随三极管。本发明电路包括第一个电路，第一个电路对跟随三极管和输入级三极管的作用是：在忽略共模输入电压影响的情况下产生相同的电流分别流入跟随三极管的集电极和输入级三极管的集电极。使跟随三极管的基极电流和上述输入级三极管的基极偏置电流相同。同时，本发明的第二个电路中含有多集电极三极管，各集电极分别连接到跟随三极管和输入级三极管的基极，为跟随三极管提供基极电流，同时将电流引入到输入级三级管的基极来消除基极偏置电流。第二个电路中引入到输入级三极管的基极电流与跟随三极管的基极电流相同，上述电流并不受电路中漏电流的影响。

本发明基本特征包括：第一个电路使跟随三极管饱和，跟随三极管能够迅速消除在三极管逐渐反偏过程中基极产生的电容，跟随三极管能迅速达到反偏状态，以此来保证电路能在交流条件下正常工作。第三个电路用来产生在100mv到200mv之间的上述输入级三极管的基集电压和跟随三极管的基集电压，并使上述跟随三极管的基集电压与输入级三极管的基集电压保持始终相等，减少漏电流对上述电路产生的影响。本发明电路还包括一个有电阻和齐纳二极管构成的网络，在晶圆片测试阶段，齐纳二极管可通过短路方式使电阻网路发生改变来调整跟随三极管的基极偏置电流，使电路能够精确消除输入级三极管基极偏置电流。

附图说明：

图1为现有消除偏置电流的电路示意图。

图2为本发明的将偏置电流减小到微微安级的电路示意图。

具体实施方式：

参照图2，在有共模输入电压(即在输入级三极管Q11和Q12的基极和V-间的电压)，本发明电路可消除具有高增益的输入级三极管Q11和Q12的基极偏置电流，上述电路包括一个和输入级三极管具有相同特性，尤其是电流增益相同的跟随三级管Q10。上述电路还包括用来产生确定电流流入三极管Q10，Q11和Q12的各自集电极的电路。最终使得，跟随三极管Q10的基极电流与个输入级三极管的基极电流相同。参照图2，跟随三极管10的发射极连接到共模电压端，并随共模电压做相应浮动。因此，流入上述三个三级管集电极的电流I也做相应浮动，并保持相同。