【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種偏置電路，特別是一種恒定三極管集電極電流的偏置電路，屬于半導體集成電路。
技術介紹
1、集成電路設計中，常常使用三極管來實現基準電壓、溫度檢測等電路。cmos工藝中的寄生三極管存在電流放大系數過低的問題，并且電流放大系數會隨偏置電流大小、制造工藝偏差和溫度而變化，這些都會導致偏置電路偏置到三極管發射極電流和所需要的集電極偏差過大。例如，如果需要偏置到集電極電流為1ma，偏置電路實現為從發射極給出偏置電流1ma，當三極管電流放大系數為200時，集電極獲得的偏置電流為200/201*1ma=0.995ma，同需要偏置的集電極電流相比誤差小于1%。而當三極管電流放大系數降低為1時，集電極獲得的偏置電流為1/2*1ma=0.5ma，此時，同需要偏置的集電極電流相比誤差高達50%。
2、現有的恒定三極管集電極電流的偏置結構框圖如圖5所示。通過額外為三極管的發射極補償大小與基極電流一致的補償電流實現消除三極管放大系數帶來的集電極電流偏差。例如，集電極偏置電流1ma，當三極管電流放大系數為200時，現有方案補償電流為0.005ma；當三極管電流放大系數為1時，現有方案補償電流為2ma。補償電流變化高達400倍。
技術實現思路
1、本專利技術所要解決的技術問題是提供一種恒定三極管集電極電流的偏置電路，實現三極管集電極電流大小與三極管電流放大系數無關。
2、為解決上述技術問題，本專利技術所采用的技術方案是：
3、一種恒定三極管集電極電流的偏置電路
4、進一步地，所述三極管q1采用pnp型三極管或npn型三極管。
5、進一步地，當三極管q1采用pnp型三極管時，三極管q1的集電極接地，電流感應電路包含nmos管nm1，nmos管nm1的柵極與nmos管nm1的漏極、三極管q1的基極和偏置電流產生電路的輸出端連接，nmos管nm1的源極接地。
6、進一步地，所述電流拷貝電路包含nmos管nm2、pmos管pm1和pmos管pm2，nmos管nm2的柵極與nmos管nm1的柵極連接，nmos管nm2的源極接地，nmos管nm2的漏極與pmos管pm2的漏極、pmos管pm2的柵極和pmos管pm1的柵極連接，pmos管pm2的源極和pmos管pm1的源極連接電源vcc，pmos管pm1的漏極與三極管q1的發射極連接。
7、進一步地，所述電流拷貝電路包含nmos管nm3、nmos管nm4、放大器a1、pmos管pm3、pmos管pm4、pmos管pm5和pmos管pm6，nmos管nm3的柵極與nmos管nm1的柵極和放大器a1的同向輸入端連接，nmos管nm3的源極接地，nmos管nm3的漏極與放大器a1的反向輸入端和nmos管nm4的源極連接，nmos管nm4的柵極與放大器a1的輸出端連接，nmos管nm4的漏極與pmos管pm6的漏極、pmos管pm4的柵極和pmos管pm3的柵極連接，pmos管pm6的柵極和pmos管pm5的柵極連接偏置電壓vbias，pmos管pm6的源極連接pmos管pm4的漏極，pmos管pm4的源極和pmos管pm3的源極連接電源vcc，pmos管pm3的漏極與pmos管pm5的源極連接，pmos管pm5的漏極與三極管q1的發射極連接。
8、進一步地，當三極管q1采用npn型三極管時，三極管q1的集電極連接電源vcc，電流感應電路包含pmos管pm7，pmos管pm7的柵極與pmos管pm7的漏極、三極管q1的基極和偏置電流產生電路的輸入端連接，pmos管pm7的源極連接電源vcc。
9、進一步地，所述電流拷貝電路包含pmos管pm8、nmos管nm5和nmos管nm6，pmos管pm8的柵極與pmos管pm7的柵極連接，pmos管pm8的源極連接電源vcc，pmos管pm8的漏極與nmos管nm6的漏極連接，nmos管nm6的柵極與nmos管nm5的柵極連接，nmos管nm6的源極和nmos管nm5的源極接地，nmos管nm5的漏極與三極管q1的發射極連接。
10、本專利技術與現有技術相比，具有以下優點和效果：本專利技術提供了一種恒定三極管集電極電流的偏置電路，通過感應三極管基極電流和電流偏置產生的電流之和，再用電流拷貝將該感應電流精確復制，并作為三極管發射極的偏置電流，而發射極的電流有一部分會流到基極；通過在三極管發射極和基極來構成上述電流感應、拷貝的環路，可實現集電極電流恒定的電路偏置，集電極電流大小與三極管電流放大系數無關。
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1.一種恒定三極管集電極電流的偏置電路，其特征在于：包含三極管Q1、偏置電流產生電路、電流感應電路和電流拷貝電路，偏置電流產生電路輸出的偏置電流IBIAS與三極管基極電流IB相加后輸入到電流感應電路中，電流拷貝電路將電流感應電路的電流拷貝后輸入到三極管的發射極。
2.根據權利要求1所述的一種恒定三極管集電極電流的偏置電路，其特征在于：所述三極管Q1采用PNP型三極管或NPN型三極管。
3.根據權利要求2所述的一種恒定三極管集電極電流的偏置電路，其特征在于：當三極管Q1采用PNP型三極管時，三極管Q1的集電極接地，電流感應電路包含NMOS管NM1，NMOS管NM1的柵極與NMOS管NM1的漏極、三極管Q1的基極和偏置電流產生電路的輸出端連接，NMOS管NM1的源極接地。
4.根據權利要求3所述的一種恒定三極管集電極電流的偏置電路，其特征在于：所述電流拷貝電路包含NMOS管NM2、PMOS管PM1和PMOS管PM2，NMOS管NM2的柵極與NMOS管NM1的柵極連接，NMOS管NM2的源極接地，NMOS管NM2的漏極與PMOS管PM2的漏極、PMO
5.根據權利要求3所述的一種恒定三極管集電極電流的偏置電路，其特征在于：所述電流拷貝電路包含NMOS管NM3、NMOS管NM4、放大器A1、PMOS管PM3、PMOS管PM4、PMOS管PM5和PMOS管PM6，NMOS管NM3的柵極與NMOS管NM1的柵極和放大器A1的同向輸入端連接，NMOS管NM3的源極接地，NMOS管NM3的漏極與放大器A1的反向輸入端和NMOS管NM4的源極連接，NMOS管NM4的柵極與放大器A1的輸出端連接，NMOS管NM4的漏極與PMOS管PM6的漏極、PMOS管PM4的柵極和PMOS管PM3的柵極連接，PMOS管PM6的柵極和PMOS管PM5的柵極連接偏置電壓VBIAS，PMOS管PM6的源極連接PMOS管PM4的漏極，PMOS管PM4的源極和PMOS管PM3的源極連接電源VCC，PMOS管PM3的漏極與PMOS管PM5的源極連接，PMOS管PM5的漏極與三極管Q1的發射極連接。
6.根據權利要求2所述的一種恒定三極管集電極電流的偏置電路，其特征在于：當三極管Q1采用NPN型三極管時，三極管Q1的集電極連接電源VCC，電流感應電路包含PMOS管PM7，PMOS管PM7的柵極與PMOS管PM7的漏極、三極管Q1的基極和偏置電流產生電路的輸入端連接，PMOS管PM7的源極連接電源VCC。
7.根據權利要求6所述的一種恒定三極管集電極電流的偏置電路，其特征在于：所述電流拷貝電路包含PMOS管PM8、NMOS管NM5和NMOS管NM6，PMOS管PM8的柵極與PMOS管PM7的柵極連接，PMOS管PM8的源極連接電源VCC，PMOS管PM8的漏極與NMOS管NM6的漏極連接，NMOS管NM6的柵極與NMOS管NM5的柵極連接，NMOS管NM6的源極和NMOS管NM5的源極接地，NMOS管NM5的漏極與三極管Q1的發射極連接。
...【技術特征摘要】
1.一種恒定三極管集電極電流的偏置電路，其特征在于：包含三極管q1、偏置電流產生電路、電流感應電路和電流拷貝電路，偏置電流產生電路輸出的偏置電流ibias與三極管基極電流ib相加后輸入到電流感應電路中，電流拷貝電路將電流感應電路的電流拷貝后輸入到三極管的發射極。
2.根據權利要求1所述的一種恒定三極管集電極電流的偏置電路，其特征在于：所述三極管q1采用pnp型三極管或npn型三極管。
3.根據權利要求2所述的一種恒定三極管集電極電流的偏置電路，其特征在于：當三極管q1采用pnp型三極管時，三極管q1的集電極接地，電流感應電路包含nmos管nm1，nmos管nm1的柵極與nmos管nm1的漏極、三極管q1的基極和偏置電流產生電路的輸出端連接，nmos管nm1的源極接地。
4.根據權利要求3所述的一種恒定三極管集電極電流的偏置電路，其特征在于：所述電流拷貝電路包含nmos管nm2、pmos管pm1和pmos管pm2，nmos管nm2的柵極與nmos管nm1的柵極連接，nmos管nm2的源極接地，nmos管nm2的漏極與pmos管pm2的漏極、pmos管pm2的柵極和pmos管pm1的柵極連接，pmos管pm2的源極和pmos管pm1的源極連接電源vcc，pmos管pm1的漏極與三極管q1的發射極連接。
5.根據權利要求3所述的一種恒定三極管集電極電流的偏置電路，其特征在于：所述電流拷貝電路包含nmos管nm3、nmos管nm4、放大器a1、pmos管pm3、pmos管pm4、pmos管pm5和pmos管pm6，nmo...
【專利技術屬性】
技術研發人員：管銳，靳瑞英，
申請(專利權)人：上海帝迪集成電路設計有限公司，
類型：發明
國別省市：
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