[发明专利]一种电流基准电路

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路技术，具体的说是涉及一种电流基准电路。

背景技术

在集成电路中，基准源应用得非常广泛，其中包括电压基准源和电流基准源。随着集成电路技术的发展，对芯片的性能要求越来越高，需要电流基准电路提供电流的精度也越来越高。

目前能够提供精确电流基准源的电路分为两种：第一种是在芯片内部设计一种高精度的电压基准电路，产生一个与温度、工艺、电源电压无关的基准电压，然后通过附加一些电路将基准电压转换成基准电流；第二种是直接通过产生一种负温度系数的电流与正温度系数的电流直接相加做补偿，从而得到一种与温度无关的电流基准源。

现有的一种电流基准电路如图1所示，包括PMOS电流镜M1、M2和M5，NMOS电流镜M3、M4，三极管Qa、Qb，电阻Ra、Rb和Rc。该电路产生基准电流的原理如下：利用电流镜M1、M2和电流镜M3、M4来使三极管Qa、Qb的集电极电压相等，即A、B两点的电压相等，Qa、Qb和Ra组成了环路，Ra上面的压降为三极管Qa、Qb的基极与发射极电压V_be1、V_be2的差值△V_be，I_Ra=△V_be/Ra，△V_be是一个正温度系数的电压，故I_Ra为正温度系数的电流，电阻Rb上面的电流为I_Rb=V_be2/Rb，V_be2为负温度系数的电压，故I_Rb为负温度系数的电流，I_Ra和I_Rb电流之和为I_M2，通过调整电阻Ra、Rb、Ra的大小和三极管Qa、Qb发射极面积的比例，可以使I_M2的大小不随温度的变化而变化。M2和M5组成电流镜，M5电流镜像M2上面的电流，有Iref=I_M2，所以得到了不随温度变化而变化的基准电流Iref。图2是该电路的输出波形，可以看到Iref的波形是一段曲线，由于正温度系数的电流和负温度系数的电流的温度系数也是随着温度变化而变化的，所以并不能精确抵消。

该电路的缺点在于：1、电流镜电流失配问题：由于沟道调制效应，PMOS电流镜M1、M2，NMOS电流镜M3、M4的漏源电压并不完全相等，导致三极管Qa、Qb的集电极电压有所偏差，进而导致输出电流基准不是非常精确。2、由于采用了基本的双管电流镜，该电流基准电路的PSRR（电源抑制比）不是很好。3、由于该电路比较简单，没有用到高阶补偿，所以输出电流基准的温度系数不是很高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是针对传统电流基准电路的上述问题，提出一种电流基准电路。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种电流基准电路，其特征在于，包括第一电流基准单元、第二电流基准单元和最大电流选择电路，所述第一电流基准单元的输出端与所述最大电流选择电路第一输入端连接，所述第二电流基准单元的输出端与所述最大电流选择电路第二输入端连接，所述最大电流选择电路的输出端为电流基准电路的输出端；其中，

所述第一电流基准单元、第二电流基准单元用于分别产生一个独立的基准电流输出，第一电流基准单元产生的基准电流在低温时候具有较好的温度特性且电流值大于第二电流基准单元在低温时候产生的基准电流，第二电流基准单元产生的基准电流在高温时候具有较好的温度特性且电流值大于第一电流基准单元在高温时候产生的基准电流；

所述最大电流选择电路用于选择第一电流基准单元和第二电流基准单元产生的电流中大的一路电流作为电流基准电路的输出，使输出电流同时具有了低温段和高温段较好的温度系数。

具体的，所述第一电流基准单元包括第一PMOS管P1、第二PMOS管P2、第三PMOS管P3、第四PMOS管P4、第五PMOS管P5、第六PMOS管P6、第七PMOS管P7、第一NMOS管N1、第二NMOS管N2、第三NMOS管N3、第四NMOS管N4、第五NMOS管N5、第六NMOS管N6、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3，