[发明专利]一种大电压裕度范围的匹配电路偏置方法

说明书

本发明涉及一种大电压裕度范围的匹配电路偏置方法，包括主电路和偏置产生电路，主电路包括晶体管M₁和M₂，电源V_dd依次通过电阻R、晶体管M₂和M₁接地；偏置产生电路包括晶体管M₃～M₆，电源V_dd依次通过电流镜I₀、晶体管M₄和M₃接地，电源V_dd依次通过电流镜I₂、晶体管M₆和M₅接地；在偏置电路中设有电压裕度提升电路，电压裕度提升电路包括电阻R_s和电流源I_s，在晶体管M4的漏极与晶体管M₃的栅极之间串联电阻R_s，在电阻R_s的上下方向各串联电流源I_s，在晶体管M₅和M₆之间插入晶体管M_x，将V_g2提升I_sR_s。本发明可以有效提升电流镜电压裕度范围，而更适合于有关大电压裕度范围的应用。

技术领域

本发明涉及集成电路设计与制造技术领域，尤其涉及一种大电压裕度范围的匹配电路偏置方法。

背景技术

在模拟电路中，电流镜匹配及其偏置电路是非常常见且重要的电路单元。通常情况下，由于电流镜匹配及其偏置电路对电压裕度范围不敏感，往往会对电流镜匹配及其偏置电路的电压裕度范围尽可能的压缩，而提供给其他晶体管以更大的电压裕度范围。但在某些场合，如低噪放输入晶体管上，恰恰既需要实现电流镜良好的匹配，又需要其偏置电路具有较大的电压裕度范围。

传统电流镜匹配电路及其偏置电路如图1所示，其中主电路中晶体管M₂称为晶体管M₁的Cascode管，对应偏置电路中的晶体管M₄称为晶体管M₃的Cascode管。

主电路M₁的栅极偏置电压V_g1，由偏置电路中的M₃栅极与M₄漏极(D点)连接后确定，主电路M₂的栅极偏置电压V_g2，由偏置电路中的M₅和M₆经串联后确定。电流镜倍数由晶体管M₃宽长比W₃/L₃和晶体管M₁宽长比W₁/L₁决定，若n*W₃/L₃＝W₁/L₁，则主电路电流I₁＝n*I₀。

图1所示的传统电流镜匹配电路尽管M₁与M₃匹配良好，但M₁存在漏源电压较小的现象，即图1中A点电压V_A较小，具体原因如下。