[发明专利]提供参考电压或电流的系统和方法

说明书

一种电流镜电路，包括：第一部分，具有第一电阻和第一晶体管，该第一晶体管具有被耦合到第一二极管连接的晶体管的控制端子的控制端子；第二部分，具有第二电阻和第二晶体管，该第二晶体管具有被耦合到第二二极管连接的晶体管的控制端子的控制端子，第一部分与第一功率水平电连通，并且第二部分与第二功率水平电连通，第一部分被耦合到第二部分。

相关申请的交叉引用

本申请请求2016年8月29日提交的美国非临时申请号15,250,064，2016年7月5日提交的美国临时专利申请号62/358,424以及2016年4月8日提交的美国临时专利申请号62/320,260的优先权和权益，其全部内容通过引用结合于此，如同其全部内容在下文完整地阐述并且用于所有适用的目的。

技术领域

本申请涉及提供参考电压或电流，并且更具体地，涉及使用电流镜电路以提供参考电压或电流的系统和方法。

背景技术

诸如智能电话的移动计算设备包含多核心芯片，以提供计算能力。处理核心的示例包括数字信号处理器(DSP)核心、图形处理单元(GPU)、中央处理单元(CPU)、调制解调器和相机核心。每个核心可以包括多个时钟以在这些时钟的上升沿或下降沿捕获、存储和传输数字数据。

数字处理核心中的时钟可以以多种不同的方式提供。一个示例是使用当暴露于电压时发射已知频率的晶体。另一个示例是基于环形振荡器的电路，诸如数控振荡器。数控振荡器可以包括电源，该电源使用稳定的参考电压以向振荡器提供输出功率。

工艺、电压和温度(PVT)变化可以影响数控振荡器的操作。例如，晶体管尺寸中的轻微变化或晶体管中的掺杂可以引起晶体管与其理想操作相比快或慢。类似地，一些晶体管可以由于温度变化而表现得快或慢。而且，设备的操作电压可以影响晶体管的表现是快还是慢。给定的振荡器可以包括多个晶体管，每个晶体管潜在地受到一些变化量的影响。因此，除非施加有效补偿，否则PVT变化可以在数字振荡器中引起不需要的影响。

附加地，一些传统系统可以使用电流镜电路来向振荡器的电源提供参考电压。虽然电流镜电路可以典型地预期电以提供稳定的参考电压或电流，但是一些电流镜架构可以比其他更好。例如，测试乘法器可以由于其组成晶体管中的沟道长度不同而对电源电压变化敏感。传统的互补金属氧化物半导体(CMOS)带隙基准的示例采用放大器以产生对电源变化不敏感的更“理想”的电流镜。然而，放大器的附加可以导致更高的功率使用和更大的管芯面积。此外，传统的电流镜通常不补偿在诸如振荡器的下游部件中的晶体管的PVT变化。

目前需要一种能够提供精确的参考电压或电流并且可以补偿下游部件的晶体管的变化的设计。

发明内容

各种实施例包括使用相对电源不敏感的电流镜设计来提供参考电压或电流的系统和方法，并且可以跟踪P型金属氧化物半导体(PMOS)和N型金属氧化物半导体(NMOS)设备的工艺和温度变化。

在一个实施例中，电流镜电路包括：第一部分，具有第一电阻器和第一晶体管，第一晶体管具有被耦合到第一二极管连接的晶体管的控制端子的控制端子，以及第二部分，具有第二电阻器和第二晶体管，第二晶体管具有被耦合到第二二极管连接的晶体管的控制端子的控制端子，第一部分与第一功率水平电连通，并且第二部分与第二功率水平电连通，第一部分被耦合到第二部分。

在另一实施例中，一种方法包括：对第一电流和第二电流进行镜像，其中在电源和地之间的第一电流的路径包括第一电阻器、第一晶体管以及第一二极管连接的NMOS和PMOS对，进一步地，其中在电源和地之间的第二电流的路径包括第二电阻器、第二晶体管和第二二极管连接的NMOS和PMOS对，其中镜像包括：将第一晶体管的栅极和第二二极管连接的NMOS和PMOS对的栅极保持在相同的电压；将第二晶体管的栅极和第一二极管连接的NMOS和PMOS对的栅极保持在相同的电压；以及从放置在第一晶体管和第一二极管连接的NMOS和PMOS对之间的节点输出参考电压。