[实用新型]一种自适应的恒流源电路、运算放大器和比较器

说明书

本实用新型提供了一种自适应的恒流源电路、运算放大器和比较器，通过误差放大器构成负反馈来调节恒流管的衬底电压，以通过调节所述衬底电压来调节所述恒流管的阈值电压更随电源电压的变化，从而使得所述恒流管在所述电源电压或工艺温度等参数的变化情况下，可以自适应的调整所述恒流管的产生的电流为一恒流，避免所述恒流源结构受低电源电压、工艺等影响，使得应用所述恒流源电路的运算放大器和比较器的性能稳定。

技术领域

本实用新型属于电流源电路技术领域，具体是涉及到一种自适应的恒流电源、运算放大器和比较器。

背景技术

运算放大器是模拟电路中最基础、应用最广的器件之一。随着便携式消费电子产品和深亚微米CMOS集成电路技术的不断发展，集成电路的电源电压越来越低，低压低功耗设计已经成为现代CMOS集成电路的必然发展趋势。

运算放大的尾电流管一般为一个恒定电流管，然而所述尾电流管受电源电压和温度变化影响很大，当电源电压减小时，所述尾电流管的漏源电压裕度被压缩，所述尾电流管的阈值电压的减小幅度远远小于电源的下降幅度，从而使得所述尾电流管产生的电流减小，影响了运放的增益和带宽。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种自适应的恒流源电路、运算放大器和比较器，以解决现有的恒流源会随着电源电压的变化无法保证电流恒定，从而使得应用其的运算放大器和比较器的性能不稳定的问题。

一种自适应的恒流源电路，包括：恒流管、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、参考电流源和误差放大器，

所述恒流管连接在电源电压端和接地端之间，所述恒流管在控制端的恒流控制电压下产生恒流，

所述第一晶体管与所述参考电流源串联在电源电压端和接地端之间，所述第一晶体管和所述参考电流源相连的第一节点与所述误差放大器的第一输入端相连，

所述第二晶体管与所述第一晶体管构成电流镜，以使得流过所述第一晶体管和第二晶体管的电流相同，所述第二晶体管与所述第三晶体管串联在所述电源电压端和接地端之间，所述第二晶体管和第三晶体管相连的第二节点与所述误差放大器的第二输入端相连，

所述误差放大器的输出端输出的信号用于控制所述恒流管的衬底的衬底电压，

所述第三晶体管的控制端接收一基准电压，使得在所述恒流源电路应用过程中，在所述第一晶体管和第三晶体管的阈值电压均保持不变期间，所述误差放大器的第一输入端和第二输入端的电压大小相同，所述误差放大器的输出端输出的信号控制所述衬底电压为0，从而使得所述恒流管的阈值电压保持不变，

在所述第一晶体管和第三晶体管的阈值电压均增加期间，所述第二输入端的电压增加至小于所述第一输入端的电压，使得所述误差放大器的输出端输出的信号控制所述衬底电压大于0，从而使得所述恒流管的阈值电压减小，

在所述第一晶体管和第三晶体管的阈值电压均减小期间，所述第二输入端的电压减小至大于所述第一输入端的电压，所述误差放大器的输出端输出的信号控制所述衬底电压小于0，从而使得所述恒流管的阈值电压增加。

优选地，所述第一晶体管和第三晶体管的阈值电压的变化是由所述恒流源电路应用环境的环境温度变化而引起的变化，

优选地，所述误差放大器的输出端直接与到所述恒流管的衬底相连，使得所述衬底电压为所述误差放大器的输出端的信号。

优选地，所述第一晶体管的第一端与所述参考电流源的第一端相连于所述第一节点，所述参考电流源与所述电源电压端相连，所述第一晶体管的第二端接地，

所述第一晶体管的控制端和第二晶体管的控制端均与所述第一节点相连，所述第二晶体管的第一端与所述第三晶体管的第一端相连于所述第二节点，所述第三晶体管的第二端与所述电源电压端相连，所述第二晶体管的第二端接地。