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CN107203241B - 一种偏置电流产生电路 - Google Patents

一种偏置电流产生电路 Download PDF

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CN107203241B
CN107203241B CN201710395045.7A CN201710395045A CN107203241B CN 107203241 B CN107203241 B CN 107203241B CN 201710395045 A CN201710395045 A CN 201710395045A CN 107203241 B CN107203241 B CN 107203241B
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赵建宾
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Shenzhen Guanglian Zhitong Technology Co. Ltd.
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10—Regulating voltage or current 
    • G05F1/46—Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is DC
    • G05F1/56—Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is DC using semiconductor devices in series with the load as final control devices

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Abstract

本发明提供了一种偏置电流产生电路，属于半导体集成电路技术领域。该电路包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一PNP三极管P1、第二PNP三极管P2、第三PNP三极管P3、第一NPN三极管N1、第二NPN三极管N2和第三NPN三极管N3；第一NPN三极管的个数是第二NPN三极管的N倍，N为大于等于2的整数。由于第一NPN三极管N1和第二NPN三极管N2的个数区别，所以它们的基极和发射极的压差也不同，利用该压差的区别产生一路电流，此电流与电源电压完全无关，通过输出端提供给其它模块。综上所述，该偏置电流产生电路产生的电流与电源电压完全无关，能够满足系统高精度的要求。

Description

一种偏置电流产生电路
技术领域
本发明属于半导体集成电路技术领域，具体涉及一种偏置电流产生电路。
背景技术
偏置电流是模拟集成电路中的一种重要参考源，是系统中不可缺少的一部分。
目前双极型工艺下的偏置电流产生电路都随电源电压的变化而具有较大变化。在很多精度要求高的集成电路模块中，会要求一个随电源电压的变化尽可能小的偏置电流。传统的偏置电流产生电路已经不能满足高精度系统的要求。
发明内容
为解决现有双极型工艺下偏置电流产生电路产生的偏置电流随电源电压的变化而具有较大变化的技术问题，本发明提供了一种产生电流随电源电压变化小的偏置电流产生电路。
一种偏置电流产生电路，包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第一PNP三极管P1、第二PNP三极管P2、第三PNP三极管P3、第一NPN三极管N1、第二NPN三极管N2；该电路还包括：第三电阻R3和第三NPN三极管N3；第一电阻R1一端接电源VDD，另一端接第一PNP三极管P1和第二PNP三极管P2的发射极；第一PNP三极管P1的基极和集电极相接，并接到第二PNP三极管P2的基极、第一NPN三极管N1的基极和集电极以及第二NPN三极管N2的基极；第二PNP三极管P2的集电极接到第二NPN三极管N2的集电极和第三NPN三极管N3的基极；第一NPN三极管N1的发射极接到第三NPN三极管N3的发射极和第二电阻R2的一端；第二电阻R2的另一端接地；第二NPN三极管N2的发射极接到第三电阻R3的一端；第三电阻R3的另一端接地；第三PNP三极管P3的发射极接电源VDD，基极和集电极接输出端BIAS；第三NPN三极管N3的集电极接输出端BIAS；第一NPN三极管N1的个数是第二NPN三极管N2的N倍，N为大于等于2的整数。
进一步的，N的取值为2。
进一步的，N的取值为8.
由于第一NPN三极管N1和第二NPN三极管N2的个数区别，所以它们的基极和发射极的压差也不同，利用它们发射极与基极压差(即VBE)的区别产生一路电流，此电流与电源电压完全无关，通过输出端BIAS提供给其它模块。
综上所述，本发明提供的偏置电流产生电路产生的电流与电源电压完全无关，能够满足系统高精度的要求。
附图说明
图1是本发明实施方式提供的偏置电流产生电路结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
为解决现有双极型工艺下偏置电流产生电路产生的偏置电流随电源电压的变化而具有较大变化的技术问题，本发明提供了一种产生电流随电源电压变化小的偏置电流产生电路。如图1所示，该电路包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一PNP三极管P1、第二PNP三极管P2、第三PNP三极管P3、第一NPN三极管N1、第二NPN三极管N2和第三NPN三极管N3；第一电阻R1一端接电源VDD，另一端接第一PNP三极管P1和第二PNP三极管P2的发射极；第一PNP三极管P1的基极和集电极相接，并接到第二PNP三极管P2的基极、第一NPN三极管N1的基极和集电极以及第二NPN三极管N2的基极；第二PNP三极管P2的集电极接到第二NPN三极管N2的集电极和第三NPN三极管N3的基极；第一NPN三极管N1的发射极接到第三NPN三极管N3的发射极和第二电阻R2的一端；第二电阻R2的另一端接地；第二NPN三极管N2的发射极接到第三电阻R3的一端；第三电阻R3的另一端接地；第三PNP三极管P3的发射极接电源VDD，基极和集电极接输出端BIAS；第三NPN三极管N3的集电极接输出端BIAS；第一NPN三极管N1的个数是第二NPN三极管N2的N倍，N为大于等于2的整数。
作为本发明实施例，N取2，此时电路占用面积最小。
为了提供大的偏置电流，对应的N的取值偏大，一般取8，便于版图布局，第二NPN三极管N2放置在正中间，8个第一NPN三极管放置在四周，构成三乘三的矩阵模式。
由于第一NPN三极管N1和第二NPN三极管N2的个数区别，所以它们的基极和发射极的压差也不同，利用它们发射极与基极压差(即VBE)的区别，即产生一路ΔVBE/R的电流，此电流与电源电压完全无关，通过输出端BIAS提供给其它模块。
综上所述，本发明提供的偏置电流产生电路产生的电流与电源电压完全无关，能够满足系统高精度的要求。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (3)

1.一种偏置电流产生电路，包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第一PNP三极管P1、第二PNP三极管P2、第三PNP三极管P3、第一NPN三极管N1、第二NPN三极管N2；其特征在于，该电路还包括：第三电阻R3和第三NPN三极管N3；第一电阻R1一端接电源VDD，另一端接第一PNP三极管P1和第二PNP三极管P2的发射极；第一PNP三极管P1的基极和集电极相接，并接到第二PNP三极管P2的基极、第一NPN三极管N1的基极和集电极以及第二NPN三极管N2的基极；第二PNP三极管P2的集电极接到第二NPN三极管N2的集电极和第三NPN三极管N3的基极；第一NPN三极管N1的发射极接到第三NPN三极管N3的发射极和第二电阻R2的一端；第二电阻R2的另一端接地；第二NPN三极管N2的发射极接到第三电阻R3的一端；第三电阻R3的另一端接地；第三PNP三极管P3的发射极接电源VDD，基极和集电极接输出端BIAS；第三NPN三极管N3的集电极接输出端BIAS；第一NPN三极管N1的个数是第二NPN三极管N2的N倍，N为大于等于2的整数。
2.如权利要求1所述的偏置电流产生电路，其特征在于，N的取值为2。
3.如权利要求1所述的偏置电流产生电路，其特征在于，N的取值为8。
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