电流基准源电路、芯片及电子设备的制作方法

本技术涉及集成电路，特别涉及一种电流基准源电路、芯片及电子设备。

背景技术：

1、基准电流源电路是模拟电路设计中广泛采用的一个关键的基本模块，广泛应用于各种对性能要求比较高的模拟集成电路中，比如运算放大器、a/d转换器d/a转换器等。基准电流源电路的温度稳定性特别重要，它所输出的参考电流源必须具有低的温度系数，即低温漂，否则集成电路的性能会随温度的变化而发生变化。

2、传统的基准电流源电路如图1所示，带隙基准产生一个低温漂的参考电压vref并连接到运放的正相输入端，由于运放的输入具有虚短特性，所以其负相输入端(即电阻上的电压)电压也等于vref，图1中的r是一个零温度系数电阻，其阻值不随温度变化而变化，所以流过r的电流(同时也是流过n1和p1的电流)为：i＝vref/r。由于vref是低温漂的参考电压、r是零温度系数电阻，所以i也是一个低温漂的电流。两个pmos管p1和p2组成一个电流镜，流过p2的电流等于流过p1的电流，所以从ibias端口输出的基准电流也将是一个低温漂电流。

3、图1所示的基准电流源电路传统方案，虽然能够产生一个高精度低温漂的基准电流，但是电路比较复杂，占用面积较大，成本比较高。

4、需要说明的是，公开于该实用新型背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种电流基准源电路、芯片及电子设备，以解决现有方案的电路复杂、占用面积大，成本高的问题。

2、为解决上述技术问题，本实用新型提供一种电流基准源电路，包括第一电流镜、第二电流镜、第三电流镜和第四电流镜，所述第一电流镜和所述第二电流镜的电流输入端均与电源电压相连，且所述第一电流镜和所述第二电流镜的镜像电流输出端共接并接至所述第三电流镜的参考电流输入端，所述第一电流镜和所述第二电流镜的镜像电流输出端输出的电流之间具有第一预设比例，所述第三电流镜的镜像电流输出端用于输出基准电流；所述第四电流镜包括：

3、第一npn三极管，所述第一npn三极管的基极与集电极互连，所述第一npn三极管的基极作为参考电流输入端，所述第一npn三极管的基极还与所述电源电压相连；

4、第三npn三极管，所述第三npn三极管与所述第一npn三极管的基极互连，所述第三npn三极管的集电极与所述第一电流镜的参考电流输出端相连，所述第一npn三极管的发射极连接第二npn三极管的集电极；另外：

5、所述第三npn三极管的发射极连接第四npn三极管的集电极，所述第二npn三极管的基极与所述第四npn三极管的集电极相连，所述第四npn三极管和所述第二npn三极管的集电极相连，所述第二npn三极管和第四npn三极管的发射极均接地，所述第二电流镜的参考电流输出端与第五npn三极管的集电极相连，所述第五npn三极管的基极与所述第三npn三极管相连，所述第五npn三极管的发射极接地；

6、其中，所述第一npn三极管、所述第二npn三极管、所述第三npn三极管、所述第四npn三极管和所述第五npn三极管的饱和电流之间具有第二预设比例。

7、优选地，所述第一npn三极管、第二npn三极管、第三npn三极管、第四npn三极管和第五npn三极管的饱和电流之间的第二预设比例为m:1:1:n:1。

8、优选地，所述第一电流镜包括第一pmos管和第二pmos管，所述第一pmos管和所述第二pmos管的栅极互连，所述第一pmos管和所述第二pmos管的源极分别作为参考电流输入端和镜像电流输入端，连接至所述电源电压，所述第一pmos管的漏极和栅极共接至所述第三npn三极管的集电极，所述第二pmos管的漏极作为镜像电流输出端。

9、优选地，所述第二电流镜包括第三pmos管和第四pmos管，所述第三pmos管和所述第四pmos管的栅极互连，所述第三pmos管和所述第四pmos管的源极分别作为参考电流输入端和镜像电流输入端，连接至所述电源电压，所述第三pmos管的漏极和栅极共接至所述第五npn三极管的集电极，所述第四pmos管的漏极作为镜像电流输出端。

10、优选地，所述第三电流镜包括第一nmos管和第二nmos管，所述第一nmos管和所述第二nmos管的栅极互连，所述第一nmos管的漏极和栅极互连，且栅极作为参考电流输入端，所述第一nmos管和所述第二nmos管的源极共接并接地，所述第二nmos管的漏极作为镜像电流输出端。

11、优选地，所述第一npn三极管的基极与集电极相接的一端还通过第一电阻与所述电源电压相连。

12、优选地，所述第四npn三极管的发射极与第二电阻的第一端相连，所述第二电阻的第二端接地。

13、优选地，所述第五npn三极管的发射极通过第三电阻接地。

14、一种芯片，包括上述的电流基准源电路。

15、一种电子设备，包括上述的电流基准源电路。

16、在本实用新型提供的电流基准源电路，通过设置第一电流镜和第二电流镜之间输出电流的比例关系，并根据第一npn三极管npn1、第二npn三极管npn2、第三npn三极管npn3、第四npn三极管npn4和第五npn三极管npn5的饱和电流之间的第二预设比例，利用npn三极管本身的特性以及电流镜输入输出电流之间的关系，从而在第三电流镜的镜像电流输出端ibias输出零温度系数的电流，且提供的电流基准源电路的结构简单、占用面积小、成本低。

17、本实用新型提供的芯片及电子设备与本实用新型提供的电流基准源电路属于同一实用新型构思，因此，本实用新型提供的芯片及电子设备至少具有本实用新型提供的电流基准源电路的所有优点，在此不再赘述。进一步的，利用npn三极管本身的特性以及电流镜输入输出电流之间的关系，设置第一电流镜和第二电流镜之间输出电流的比例关系以及npn三极管饱和电流之间的比例关系，形成结构简单的电流基准源电路，能够输出零温度系数的电流，并且具有面积小、成本低的优点。

技术特征：

1.一种电流基准源电路，其特征在于，包括第一电流镜、第二电流镜、第三电流镜和第四电流镜，所述第一电流镜和所述第二电流镜的电流输入端均与电源电压相连，且所述第一电流镜和所述第二电流镜的镜像电流输出端共接并接至所述第三电流镜的参考电流输入端，所述第一电流镜和所述第二电流镜的镜像电流输出端输出的电流之间具有第一预设比例，所述第三电流镜的镜像电流输出端用于输出基准电流；所述第四电流镜包括：

2.如权利要求1所述的电流基准源电路，其特征在于，所述第一npn三极管、第二npn三极管、第三npn三极管、第四npn三极管和第五npn三极管的饱和电流之间的第二预设比例为m:1:1:n:1。

3.如权利要求1所述的电流基准源电路，其特征在于，所述第一电流镜包括第一pmos管和第二pmos管，所述第一pmos管和所述第二pmos管的栅极互连，所述第一pmos管和所述第二pmos管的源极分别作为参考电流输入端和镜像电流输入端，连接至所述电源电压，所述第一pmos管的漏极和栅极共接至所述第三npn三极管的集电极，所述第二pmos管的漏极作为镜像电流输出端。

4.如权利要求1所述的电流基准源电路，其特征在于，所述第二电流镜包括第三pmos管和第四pmos管，所述第三pmos管和所述第四pmos管的栅极互连，所述第三pmos管和所述第四pmos管的源极分别作为参考电流输入端和镜像电流输入端，连接至所述电源电压，所述第三pmos管的漏极和栅极共接至所述第五npn三极管的集电极，所述第四pmos管的漏极作为镜像电流输出端。

5.如权利要求1所述的电流基准源电路，其特征在于，所述第三电流镜包括第一nmos管和第二nmos管，所述第一nmos管和所述第二nmos管的栅极互连，所述第一nmos管的漏极和栅极互连，且栅极作为参考电流输入端，所述第一nmos管和所述第二nmos管的源极共接并接地，所述第二nmos管的漏极作为镜像电流输出端。

6.如权利要求1所述的电流基准源电路，其特征在于，所述第一npn三极管的基极与集电极相接的一端还通过第一电阻与所述电源电压相连。

7.如权利要求1所述的电流基准源电路，其特征在于，所述第四npn三极管的发射极与第二电阻的第一端相连，所述第二电阻的第二端接地。

8.如权利要求1所述的电流基准源电路，其特征在于，所述第五npn三极管的发射极通过第三电阻接地。

9.一种芯片，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的电流基准源电路。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的电流基准源电路。

技术总结本技术公开了一种电流基准源电路、芯片及电子设备，属于集成电路技术领域，该电流基准源电路，包括第一电流镜、第二电流镜、第三电流镜和第四电流镜，第一电流镜和第二电流镜的电流输入端均与电源电压相连，第一电流镜和第二电流镜的镜像电流输出端输出的电流之间具有第一预设比例；第一NPN三极管、第二NPN三极管、第三NPN三极管、第四NPN三极管和第五NPN三极管的饱和电流之间具有第二预设比例。设置第一电流镜和第二电流镜之间输出电流的比例关系以及NPN三极管饱和电流之间的关系，形成结构简单的电流基准源电路，并且具有面积小、成本低的优点。技术研发人员：周健,王帅旗,张代中受保护的技术使用者：杰平方半导体（上海）有限公司技术研发日：20231114技术公布日：2024/7/15