【CN209417612U】基准电流源【专利】
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(74)专利代理机构 北京林达刘知识产权代理事 务所(普通合伙) 11277
代理人 刘新宇
(51)Int .Cl . G05F 1/567(2006 .01)
( ESM )同样的发明创造已同日申请发明专利
(10)授权公告号 CN 209417612 U (45)授权公告日 2019.09.20
( 54 )实用新型名称 基准电流源
的参考地，所述第二电压作为所述基准电流源的工作电压。 9 .根据权利要求1所述的基准电流源，其特征在于，所述变温电阻模块包括： 第一电阻 ，所述第一电阻的第一端电 连接于所述第一晶体管的第三端 ； 第二电阻 ，所述第二电阻的第一端电连接于所述第一电阻的第二端，第二端电连接于
所述第一电压。 10 .根据权利要求9所述的基准电流源，其特征在于，所述第一电阻为正温度系数电阻 ，
权利要求书2页 说明书7页 附图3页
CN 209417612 U
CN 209417612 U
权 利 要 求 书
1/2 页
1 .一种基准电流源，其特征在于，所述基准电流源包括： 变温电阻模块，用于提供随温度变化的电阻 ，所述变温电阻模块的第一端电连接于第 一电压； 第一晶 体管 ，所述 第一晶 体管的 第一端电 连接于第二电 压 ，第二端电 连接于所述 第一 电压，第三端电连接于所述变温电阻模块的第二端， 其中，所述第一晶体管的第一端用于根据所述变温电阻模块的电阻输出基准电流。 2 .根据权利要求1所述的基准电流源，其特征在于，所述基准电流源还包括： 第二晶 体管 ，所述 第二晶 体管的 第一端电 连接于所述 第二电 压 ，第二端电 连接于第三 端； 第三晶体管，所述第三晶体管的第一端及第二端电连接于所述第二晶体管的第二端及 第三端，所述第三晶体管的第三端电连接于所述第一电压； 其中 ，所述变温电阻 模块包括第四晶 体管 ，所述第四晶 体管的 第一端电 连接于所述第 一晶体管的第三端，第二端电连接于所述第三晶体管的第一端及第二端，第三端电连接于 所述第一电压， 其中，所述第二电压大于所述第一电压。 3 .根据权利要求2所述的基准电流源，其特征在于，所述基准电流源还包括： 第五晶 体管 ，所述 第五晶 体管的 第一端电 连接于所述 第二电 压 ，第二端电 连接于第三 端及所述第一晶体管的第一端； 其中，所述第五晶体管的第一端用于输出所述基准电流； 其中，所述第一晶体管的第一端通过所述第五晶体管电连接于所述第二电压。 4 .根据权利要求2所述的基准电流源，其特征在于，所述第四晶体管的第二端接收所述 第三晶体管的 第一端输出的 控制电 压 ，所述控制电 压使得所述第四晶体管工作于线性区 ， 其中 ，在所述第四晶体管工作于线性区时 ，所述第四晶体管为随所述控制电 压变化的等效 电阻。 5 .根据权利要求4所述的基准电流源，其特征在于，所述控制电压表示为：
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )实 用新型专利
(21)申请号 201920035789 .2
(22)申请日 2019 .01 .09
(73)专利权人 上海晟矽微电子股份有限公司 地址 201203 上海市浦东新区春晓路439号 2号楼
(72)发明人 王鹏 张广振 蔡杰杰 罗鹏 杨晓
所述第二电阻为负温度系数电阻。
3
CN 209417612 U
说 明 书
1/7 页
基准电流源
技术领域 [0001] 本实用新型涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种基准电流源。
背景技术 [0002] 基准电流源是指在模拟集成电路中用来作为其它电路的电流基准的高精度、低温 度系数的电 流源。电 流源作为模拟集成电 路的 关键电 路单元 ，广泛应 用于运算放大器、A/D 转换器、D/A转换器中。 [0003] 然而，现有技术中的基准电流源，常常因工作电压、温度等因素的影响而输出精度 低的基准电流，从而直接影响到整个集成电路系统的精度和稳定性。 [0004] 因此，急需提出一种精度高、不受工作电压、温度等影响的稳定的基准电流源。
2
CN 209417612 U
权 利 要 求 书
2/2 页
位面积的 栅极 和沟道之间氧化层电 容 ，
为所述第四晶体管的宽长比 ，VBIAS为所述控
制电压，VTn2为所述第四晶体管的阈值电压。 7 .根据权利要求2所述的基准电流源，其特征在于，所述第一晶体管、所述第二晶体管
为耗尽型NMOS晶体管，所述第三晶体管、所述第四晶体管为增强型NMOS晶体管。 8 .根据权利要求1所述的基准电流源，其特征在于，所述第一电压作为所述基准电流源
其中 ，VBIAS为控制电 压 ，
为所述第二晶体管的宽长
比 ， 为所述第三晶体管的宽长比 ，VTna1为所述第二晶体管的阈值电压，VTn1为所述第三
晶体管的阈值电压，其中，所述控制电压的值随温度的变化而变化。 6 .根据权利要求4所述的基准电流源，其特征在于，所述变温电阻模块的电阻的阻值表
示为：
Βιβλιοθήκη Baidu
其中 ，R为所述电阻的阻 值 ，μ为所述第四晶体管的 迁移率 ，COXn2为所述第四晶体管的单
( 57 )摘要 本实用新型涉及一种基准电流源，该基准电
流源包括 ：变温电阻 模块 ，用于提供随温 度变化 的电阻 ，所述变温电阻模块的第一端电连接于第 一电 压 ；第一晶 体管 ，所述第一晶 体管的 第一端 电连接于第二电压，第二端电连接于所述第一电 压 ，第三端电 连接于所述变温电阻模块的第二 端，其中 ，所述第一晶体管的第一端用于根据所 述变温电阻模块的电阻输出基准电流。本实用新 型所述的基准电流源，通过变温电阻模块产生随 温度变化的电阻 ，第一晶体管再利用该随温度变 化的电阻输出零温度系数的基准电流。通过本实 用新型获得的基准电流源，输出的基准电流精度 高 ，工作稳定。
实用新型内容 [0005] 技术问题 [0006] 有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题是，如何消除工作电压、温度对基准电流 源输出的基准电流的影响，及如何提高基准电流源的精度。 [0007] 解决方案 [0008] 为了解决上述技术问题，根据本实用新型的一实施例，提供了一种基准电流源，所 述基准电流源包括： [0009] 变温电阻模块，用于提供随温度变化的电阻 ，所述变温电阻模块的第一端电连接 于第一电压； [0010] 第一晶体管，所述第一晶体管的第一端电连接于第二电压，第二端电连接于所述 第一电压，第三端电连接于所述变温电阻模块的第二端， [0011] 其中 ，所述第一晶体管的第一端用于根据所述变温电阻模块的电阻输出基准电 流。 [0012] 在一种可能的实现方式中，所述基准电流源还包括： [0013] 第二晶体管，所述第二晶体管的第一端电连接于所述第二电压，第二端电连接于 第三端； [0014] 第三晶体管，所述第三晶体管的第一端及第二端电连接于所述第二晶体管的第二 端及第三端，所述第三晶体管的第三端电连接于所述第一电压； [0015] 其中，所述变温电阻模块包括第四晶体管，所述第四晶体管的第一端电连接于所 述第一晶体管的第三端，第二端电连接于所述第三晶体管的第一端及第二端，第三端电连 接于所述第一电压， [0016] 其中，所述第二电压大于所述第一电压。 [0017] 在一种可能的实现方式中，所述基准电流源还包括： [0018] 第五晶体管，所述第五晶体管的第一端电连接于所述第二电压，第二端电连接于 第三端及所述第一晶体管的第一端；
代理人 刘新宇
(51)Int .Cl . G05F 1/567(2006 .01)
( ESM )同样的发明创造已同日申请发明专利
(10)授权公告号 CN 209417612 U (45)授权公告日 2019.09.20
( 54 )实用新型名称 基准电流源
的参考地，所述第二电压作为所述基准电流源的工作电压。 9 .根据权利要求1所述的基准电流源，其特征在于，所述变温电阻模块包括： 第一电阻 ，所述第一电阻的第一端电 连接于所述第一晶体管的第三端 ； 第二电阻 ，所述第二电阻的第一端电连接于所述第一电阻的第二端，第二端电连接于
所述第一电压。 10 .根据权利要求9所述的基准电流源，其特征在于，所述第一电阻为正温度系数电阻 ，
权利要求书2页 说明书7页 附图3页
CN 209417612 U
CN 209417612 U
权 利 要 求 书
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1 .一种基准电流源，其特征在于，所述基准电流源包括： 变温电阻模块，用于提供随温度变化的电阻 ，所述变温电阻模块的第一端电连接于第 一电压； 第一晶 体管 ，所述 第一晶 体管的 第一端电 连接于第二电 压 ，第二端电 连接于所述 第一 电压，第三端电连接于所述变温电阻模块的第二端， 其中，所述第一晶体管的第一端用于根据所述变温电阻模块的电阻输出基准电流。 2 .根据权利要求1所述的基准电流源，其特征在于，所述基准电流源还包括： 第二晶 体管 ，所述 第二晶 体管的 第一端电 连接于所述 第二电 压 ，第二端电 连接于第三 端； 第三晶体管，所述第三晶体管的第一端及第二端电连接于所述第二晶体管的第二端及 第三端，所述第三晶体管的第三端电连接于所述第一电压； 其中 ，所述变温电阻 模块包括第四晶 体管 ，所述第四晶 体管的 第一端电 连接于所述第 一晶体管的第三端，第二端电连接于所述第三晶体管的第一端及第二端，第三端电连接于 所述第一电压， 其中，所述第二电压大于所述第一电压。 3 .根据权利要求2所述的基准电流源，其特征在于，所述基准电流源还包括： 第五晶 体管 ，所述 第五晶 体管的 第一端电 连接于所述 第二电 压 ，第二端电 连接于第三 端及所述第一晶体管的第一端； 其中，所述第五晶体管的第一端用于输出所述基准电流； 其中，所述第一晶体管的第一端通过所述第五晶体管电连接于所述第二电压。 4 .根据权利要求2所述的基准电流源，其特征在于，所述第四晶体管的第二端接收所述 第三晶体管的 第一端输出的 控制电 压 ，所述控制电 压使得所述第四晶体管工作于线性区 ， 其中 ，在所述第四晶体管工作于线性区时 ，所述第四晶体管为随所述控制电 压变化的等效 电阻。 5 .根据权利要求4所述的基准电流源，其特征在于，所述控制电压表示为：
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )实 用新型专利
(21)申请号 201920035789 .2
(22)申请日 2019 .01 .09
(73)专利权人 上海晟矽微电子股份有限公司 地址 201203 上海市浦东新区春晓路439号 2号楼
(72)发明人 王鹏 张广振 蔡杰杰 罗鹏 杨晓
所述第二电阻为负温度系数电阻。
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CN 209417612 U
说 明 书
1/7 页
基准电流源
技术领域 [0001] 本实用新型涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种基准电流源。
背景技术 [0002] 基准电流源是指在模拟集成电路中用来作为其它电路的电流基准的高精度、低温 度系数的电 流源。电 流源作为模拟集成电 路的 关键电 路单元 ，广泛应 用于运算放大器、A/D 转换器、D/A转换器中。 [0003] 然而，现有技术中的基准电流源，常常因工作电压、温度等因素的影响而输出精度 低的基准电流，从而直接影响到整个集成电路系统的精度和稳定性。 [0004] 因此，急需提出一种精度高、不受工作电压、温度等影响的稳定的基准电流源。
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CN 209417612 U
权 利 要 求 书
2/2 页
位面积的 栅极 和沟道之间氧化层电 容 ，
为所述第四晶体管的宽长比 ，VBIAS为所述控
制电压，VTn2为所述第四晶体管的阈值电压。 7 .根据权利要求2所述的基准电流源，其特征在于，所述第一晶体管、所述第二晶体管
为耗尽型NMOS晶体管，所述第三晶体管、所述第四晶体管为增强型NMOS晶体管。 8 .根据权利要求1所述的基准电流源，其特征在于，所述第一电压作为所述基准电流源
其中 ，VBIAS为控制电 压 ，
为所述第二晶体管的宽长
比 ， 为所述第三晶体管的宽长比 ，VTna1为所述第二晶体管的阈值电压，VTn1为所述第三
晶体管的阈值电压，其中，所述控制电压的值随温度的变化而变化。 6 .根据权利要求4所述的基准电流源，其特征在于，所述变温电阻模块的电阻的阻值表
示为：
Βιβλιοθήκη Baidu
其中 ，R为所述电阻的阻 值 ，μ为所述第四晶体管的 迁移率 ，COXn2为所述第四晶体管的单
( 57 )摘要 本实用新型涉及一种基准电流源，该基准电
流源包括 ：变温电阻 模块 ，用于提供随温 度变化 的电阻 ，所述变温电阻模块的第一端电连接于第 一电 压 ；第一晶 体管 ，所述第一晶 体管的 第一端 电连接于第二电压，第二端电连接于所述第一电 压 ，第三端电 连接于所述变温电阻模块的第二 端，其中 ，所述第一晶体管的第一端用于根据所 述变温电阻模块的电阻输出基准电流。本实用新 型所述的基准电流源，通过变温电阻模块产生随 温度变化的电阻 ，第一晶体管再利用该随温度变 化的电阻输出零温度系数的基准电流。通过本实 用新型获得的基准电流源，输出的基准电流精度 高 ，工作稳定。
实用新型内容 [0005] 技术问题 [0006] 有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题是，如何消除工作电压、温度对基准电流 源输出的基准电流的影响，及如何提高基准电流源的精度。 [0007] 解决方案 [0008] 为了解决上述技术问题，根据本实用新型的一实施例，提供了一种基准电流源，所 述基准电流源包括： [0009] 变温电阻模块，用于提供随温度变化的电阻 ，所述变温电阻模块的第一端电连接 于第一电压； [0010] 第一晶体管，所述第一晶体管的第一端电连接于第二电压，第二端电连接于所述 第一电压，第三端电连接于所述变温电阻模块的第二端， [0011] 其中 ，所述第一晶体管的第一端用于根据所述变温电阻模块的电阻输出基准电 流。 [0012] 在一种可能的实现方式中，所述基准电流源还包括： [0013] 第二晶体管，所述第二晶体管的第一端电连接于所述第二电压，第二端电连接于 第三端； [0014] 第三晶体管，所述第三晶体管的第一端及第二端电连接于所述第二晶体管的第二 端及第三端，所述第三晶体管的第三端电连接于所述第一电压； [0015] 其中，所述变温电阻模块包括第四晶体管，所述第四晶体管的第一端电连接于所 述第一晶体管的第三端，第二端电连接于所述第三晶体管的第一端及第二端，第三端电连 接于所述第一电压， [0016] 其中，所述第二电压大于所述第一电压。 [0017] 在一种可能的实现方式中，所述基准电流源还包括： [0018] 第五晶体管，所述第五晶体管的第一端电连接于所述第二电压，第二端电连接于 第三端及所述第一晶体管的第一端；