[发明专利]一种源跟随电路

说明书

本发明涉及一种源跟随电路，通过加入共源共栅镜像电路以及共源电路，在参考电压上叠加了一个阈值电压，输出电压不随温度、工艺角的变化而变化，偏差很小。本发明对传统源跟随电路输出电压进行了补偿，解决了传统源跟随电路输出电压会随温度、工艺角变化而变化的缺点，改善了输出电压的特性。本发明的电路简单，面积开销基本可忽略。

技术领域

本发明涉及一种源跟随电路。

背景技术

传统的CMOS源跟随电路，如图1所示，包含本征MOS管M4，其漏极连接电源电压VDD，栅极连接基准电压VREF，源极对应于输出电压VOUT，并与偏置电流源I3连接。该输出电压VOUT=VREF-Vth，由于本征MOS管的阈值电压Vth≈0，因此VOUT≈VREF。但由于Vth会随着温度和工艺角的变化而变化，VOUT也会随着温度和工艺角的变化而变化，产生较大的偏差：不同温度、工艺角时，最大约有+/-0.15V~+/-0.2V的偏差。

发明内容

本发明目的是提供一种源跟随电路，可以产生不随温度、工艺角变化的较精准的输出电压。

为了达到上述目的，本发明的技术方案在于提供一种源跟随电路，包含N型MOS管M0、M1，本征MOS管M2、M3、M4，偏置电流源I0、I1、I2、I3，电阻R0；

M2管的漏极、偏置电流源I0的输入端、M4管的漏极，分别与电源电压VDD连接；

M0管、M1管的源极连接偏置电流源I1的输入端，M0管的栅极连接基准电压VREF；M0管的漏极与M2管的源极连接；M1管的栅极及漏极，与M2管的栅极、M3管的源极相连；

偏置电流源I0的输出端连接M3管的漏极；偏置电流源I0的输出端还通过电阻R0，与M4管的栅极、M3管的栅极、偏置电流源I2的输入端相连；偏置电流源I1、I2、I3的输出端接地；

M4管的源极连接偏置电流源I3的输入端，与输出电压VOUT对应， VOUT=VREF。

优选地，偏置电流源I0、I1、I2对应的电流值为I₀、I₁、I₂，I₁=(I₀-I₂)*2。

优选地，M0管和M1管的导通电流相等，都等于I₁/2。

优选地，通过M2管，使M0管、M1管形成共源共栅结构；

其中，VA=VREF；电压VA为M1管的栅极及漏极、M2管的栅极、M3管的源极相连的节点的电压。

优选地，M3管工作于饱和区；

R₀*I₂ > -Vth，且R₀*I₂ < VDD-VB；

VB=VA+Vth；VOUT=VB-Vth=VA=VREF；

其中，电阻R0的阻值为R₀；偏置电流源I2的电流值为I₂；

电压VB为该电阻与M4管的栅极、M3管的栅极、偏置电流源I2的输入端相连的节点的电压。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

针对传统源跟随电路输出电压会随温度、工艺角的变化而变化的缺点，本发明进行了优化。传统的源跟随电路输出电压为参考电压减去一个阈值电压，导致温度、工艺角特性不是很好。

本发明通过加入共源共栅镜像电路以及共源电路，在参考电压上叠加了一个阈值电压，从而对传统源跟随电路输出电压进行了补偿。使得输出电压不随温度、工艺角的变化而变化，偏差很小。