[发明专利]偏置电流电路

说明书

本发明公开了一种偏置电流电路，包括：偏置电流主体单元、输出单元和电源电压自适应单元；偏置电流主体单元，包括第一和二PMOS管、第一和二NMOS管和第一电阻；第一NMOS管和第一PMOS管组成第一电流路径；第一电阻、第二NMOS管和第二PMOS管组成第二电流路径；电源电压自适应单元包括第三MOS晶体管、上拉电流源和下拉电流源；第三MOS晶体管连接在第一和二PMOS管的栅极连接的第一节点和第二NMOS管和第二PMOS管的漏极连接的第二节点之间，上拉电流源和第一PMOS管呈镜像结构，上下拉电流源的电流大小相等。本发明能扩展电路的低压应用范围，使电路在高低压下都能正常工作。

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路，特别是涉及一种偏置电流电路。

背景技术

如图1所示，是现有偏置电流电路的结构图；包括由PMOS管P1和NMOS管N1连接形成的第一电流路径，由PMOS管P2、NMOS管N2和电阻R1连接形成的第二电流路径，由PMOS管P3组成的输出路径。PMOS管P1和P2和P3连接形成镜像结构，PMOS管P1和P2和P3的源极都连接电源电压VCC，PMOS管P1和P2和P3的栅极都连接到节点NET2。PMOS管P3的漏极输出偏置电流I1。

PMOS管P1的漏极、NMOS管N1的漏极和栅极以及NMOS管N2的栅极都连接节点NET1。NMOS管N2的漏极连接节点NET2。

NMOS管N1的源极都接地。电阻R2连接在NMOS管N2的源极和地之间。

图1所示的结构在电源电压VCC较大时能够很好的工作。但是，随着手持设备的普及，出现了越来越多的低压低功耗需求，偏置电流电路应用于各种模拟电路中，对于更低的工作电压即图1中的电源电压VCC也成为了一个挑战。由图1所示可知，电路正常工作时，电源电压VCC和节点NET2的电压差要大于PMOS管P1的阈值电压，节点NET1的电压要大于NMOS管N1的阈值电压。当电源电压VCC降低时，节点NET1和NET2的电压也会降低，电源电压VCC和节点NET2的电压差以及节点NET1的电压可能会接近或小于对应的PMOS管或NMOS管的阈值电压，从而会影响电路的性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种偏置电流电路，能扩展电路的低压应用范围，使电路在高低压下都能正常工作。

为解决上述技术问题，本发明提供的偏置电流电路包括：偏置电流主体单元、输出单元和电源电压自适应单元。

偏置电流主体单元，包括第一PMOS管、第二PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管和第一电阻。

所述第一PMOS管的栅极和所述第二PMOS管的栅极都连接到第一节点并组成镜像结构。

所述第一PMOS管的源极和所述第二PMOS管的源极都连接电源电压。

所述第一NMOS管的漏极连接所述第一PMOS管的漏极，所述第一NMOS管的源极接地。

所述第二NMOS管的漏极和所述第二PMOS管的漏极都连接到第二节点，所述第二NMOS管的源极连接所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端接地。

由所述第一NMOS管和所述第一PMOS管组成第一电流路径；由所述第一电阻、所述第二NMOS管和所述第二PMOS管组成第二电流路径。

所述输出单元和所述第一PMOS管镜像并输出偏置电流。

所述电源电压自适应单元包括第三MOS晶体管、上拉电流源和下拉电流源。

所述第三MOS晶体管的第一端连接所述第一节点，所述第三MOS晶体管的第二端连接所述第二节点，所述第三MOS晶体管的第三端为栅极且连接到使所述第三MOS晶体管保持导通的电位。