[实用新型]一种高精度互补电流源电路

说明书

本实用新型公开了一种高精度互补电流源电路。基于标准CMOS工艺，采用同一个电流源做为拉电流和灌电流镜像源，同时引入运放钳位以降低镜像误差，进一步增加拉电流和灌电流的匹配程度，且实现了电流源的高阻抗。本实用新型的电路无需后续电阻微调便可实现拉电流和灌电流完全匹配；增加了电流模式控制，可以选择单独灌电流模式或单独拉电流模式或同时应用两种模式实现互补电流源。

技术领域

本实用新型涉及一种高精度互补电流源的产生技术，属于模拟集成电路技术。

背景技术

在模拟集成电路应用中，通常需要高精度的互补电流源，如图1所示，即要求灌电流（sinking current）和拉电流（sourcing current）严格相等。

而目前的集成电路工艺一般采用薄膜或多晶硅电阻微调的方法来实现完全互补的电流源，但这无疑增加了成本和使用的复杂程度。

论文《采用分段线性补偿的基准电流源设计》记载了一种低温漂电流源电路，虽然温度系数较低，但只有拉电流的产生方法。论文《多路VI输出的高性能CMOS带隙基准源》记载了一种电压电流转换电路，利用运放钳位实现精确的电流源，但受电阻温漂的影响较大。论文《高端基准电流源的设计》记载了一种基于双极工艺的高压基准电流源电路，虽然解决了电源抑制问题，但该电路结构只能产生拉电流，不适合产生灌电流。实用新型专利CN105739586A《一种电流基准源电路》实现一种基准电流源的产生方法，但其受沟道调制明显，不适用于较高电源电压。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高精度互补电流源电路，采用同一个电流源做为拉电流和灌电流镜像源，同时引入运放钳位以降低镜像误差，进一步增加拉电流和灌电流的匹配程度且实现了电流源的高阻抗。

实现本实用新型目的的技术方案：

一种高精度互补电流源电路，其特征是，包括第一运放OP1、第二运放OP2、MOS管M0、M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8、M9、M10、M11、M12、M13、M14、M15、M16、M17、M18、M19、M20；

输入参考电压VREF输入至MOS管M1的栅极，MOS管M1、M2的源极与MOS管M9的漏极共连，MOS管M1的漏极与MOS管M0的源极、MOS管M3的漏极共连，MOS管M0的漏极与MOS管M2栅极、MOS管M11的漏极、MOS管M8的漏极共连；MOS管M0的栅极连接电源VDD；MOS管M2的漏极与MOS管M4的漏极连接，同时与MOS管M5、M6、M7、M13的栅极共接点M连接；MOS管M5、M6的源极接电源VDD；MOS管M5的漏极与MOS管M3的源极连接；MOS管M6的漏极与MOS管M4的源极连接；

MOS管M8的源极分别与MOS管M7的漏极、第一运放OP1的同相输入端连接；MOS管M7的源极接电源VDD；第一外部输入的偏置电压VB1输入至MOS管M3、M4、M18的栅极；MOS管M13的源极接电源VDD, 漏极分别与和一运放OP1的反相输入端、MOS管M14的源极连接；第一运放OP1的输出端作为MOS管M14的栅极；

第二外部输入的偏置电压VB2输入至MOS管M9、M11的栅极；

第三外部输入的偏置电压VB3输入至MOS管M10、M12、M16的栅极，MOS管M10、M12、M16的源极均接地；

MOS管M9的源极与MOS管M10的漏极连接，MOS管M11的源极与MOS管M12的漏极共接并连接至第二运放OP2的同相输入端；MOS管M16的漏极与MOS管M15的源极共接并连接至第二运放OP2的反相输入端，第二运放OP2的输入端作为MOS管M15的栅极；