[实用新型]一种耗尽管基准电流源电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体领域，特别是涉及一种耗尽管基准电流源电路。

背景技术

电流源，即理想电流源，是从实际电源抽象出来的一种模型，其端钮总能向外提供一定的电流而不论其两端的电压为多少，电流源具有两个基本的性质：第一，它提供的电流是定值I或是一定的时间函数I(t)与两端的电压无关。第二，电流源自身电流是确定的，而它两端的电压是任意的。

由于内阻等多方面的原因，理想电流源在真实世界是不存在的，但这样一个模型对于电路分析是十分有价值的。实际上，如果一个电流源在电压变化时，电流的波动不明显，我们通常就假定它是一个理想电流源。随着集成电路规模的不断增大，尤其是系统集成技术(SOC)的发展，它也成为大规模、超大规模集成电路和几乎所有数字模拟系统中不可缺少的基本电路模块。

如图1所示为市场现有的一种耗尽管基准电流源电路，包括一耗尽型NMOS管101，所述耗尽型NMOS管101的漏端连接一高压V+、栅端与源端连接后再连接一低压V-。所述高压V+及所述低压V-作为基准电流源的两端，通过所述耗尽型NMOS管101的特性保证输出电流的恒定。

根据电路结构可得如下关系式：

其中，I为基准电流源的输出电流，I_D101为所述耗尽型NMOS管101的漏端电流，K₁₀₁为与所述耗尽型MOS管101的宽长比有关的参数，V_D为所述耗尽型NMOS管101的阈值电压。

由上式可知，I_D101只是一个与所述耗尽型NMOS管101的管子参数相关的量，与所述高压V+及所述低压V-无关，可以实现电流源的特性。

但是，该电路的恒流特性完全由所述耗尽型NMOS管101的参数K₁₀₁和V_D决定，对于耗尽管而言，K₁₀₁和所述耗尽型NMOS管101的宽长比有关，K₁₀₁的值受工艺影响有一定的离散性；而V_D不只是受工艺影响有很大的离散性，而且V_D的值随温度的影响很大；最终导致该恒流源的离散性和温度特性很差。

因此，如何解决现有耗尽管基准电流源的离散性和温度特性差的问题已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种耗尽管基准电流源电路，用于解决现有技术中耗尽管基准电流源的离散性和温度特性差等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种耗尽管基准电流源电路，所述耗尽管基准电流源电路至少包括：

耗尽型NMOS管、第一分压电阻、第二分压电阻、电容、误差放大器、参考电压模块；

所述耗尽型NMOS管的漏端连接第一电压、源端连接第一分压电阻的一端、栅端连接所述误差放大器的输出端，受所述误差放大器的输出信号控制调整所述耗尽管基准电流源电路的输出电流；

所述第一分压电阻的另一端经过所述第二分压电阻后连接第二电压；

所述电容的上极板连接所述耗尽型NMOS管的源端、下极板连接所述第二电压；

所述误差放大器的第一输入端连接所述第一分压电阻及所述第二分压电阻的中间节点、第二输入端连接所述参考电压模块的电压输出端，将所述第二分压电阻上的反馈电压与所述参考电压模块输出的参考电压进行比较，并输出所述耗尽型NMOS管的栅端控制信号；

其中，所述第一电压大于所述第二电压。

优选地，所述耗尽型NMOS管的源端电压作为所述误差放大器及所述参考电压模块的工作电压，所述第二电压作为所述误差放大器及所述参考电压模块的参考地。

优选地，所述第二分压电阻为零温度系数的电阻。

优选地，所述误差放大器的反相输入端连接所述反馈电压、正相输入端连接所述参考电压。

优选地，所述参考电压模块为与温度无关的基准电压产生模块。

优选地，所述耗尽管基准电流源电路的输出电流满足如下关系式：

其中，I_D102为所述耗尽型NMOS管的漏端电流，R₁₀₅为所述第二分压电阻的阻值，V_FB为所述反馈电压，V_RFEF为所述参考电压。

更优选地，通过设定所述参考电压为固定值、所述第二分压电阻为固定电阻来实现恒流输出。