[发明专利]一种电流基准电路和电源系统

说明书

本发明提供了一种电流基准电路和电源系统，该电流基准电路包括至少两级放大器、以及补偿单元。其中，至少两级放大器包括第一级放大器和第二级放大器。补偿单元的输入端与第一级放大器的输出端连接，补偿单元的输出端和第二级放大器的输入端连接。且第一级放大器、第二级放大器及补偿单元中，在建立直流工作点时间大于设定阈值的节点处增设有补偿电路，以缩短该节点处直流工作点建立时间。使改进后的电流基准电路建立直流工作点的速度明显加快，能够达到小于500ns的建立速度，满足高速存储产品的状态切换速度要求。通过较少的修改即可，能够减少一半的面积。且还能够使改进后的电流基准稳定性、PSRR等特性维持不变。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种电流基准电路和电源系统。

背景技术

在存储器的电源系统中，目前大部分技术都是针对的电流基准的功耗、精度优化，进行改进。如图1所示的为现有技术中的一种电流基准电路，从设计上来说，整个电流基准的功能都是正常的。该电路主体为对称性的OTA(OperationalTransconductanceAmplifier，跨导放大器)，采用了共源共栅结构来提高增益。跟随Vref端的运算放大器反向输入端将电压加载到R2上，获得支路电流。之后，通过电流镜，获得最终所需的各Ibias_vpw支路电流。但是该电流基准电路的电流基准建立时间需要2～3us，达到微秒级，不能满足高速存储产品的状态切换速度要求。另外，米勒补偿电容C0达到1.4pF，占据了电流基准电路面积的一半以上。

发明内容

本发明提供了一种电流基准电路和电源系统，使电流基准电路建立直流工作点的速度明显加快，提高存储芯片空闲状态到读/写状态的切换速度、以及唤醒后进行读/写的切换速度。

第一方面，本发明提供了一种电流基准电路，该电流基准电路包括至少两级放大器、以及补偿单元。其中，至少两级放大器包括第一级放大器和第二级放大器。补偿单元的输入端与第一级放大器的输出端连接，补偿单元的输出端和第二级放大器的输入端连接。且第一级放大器、第二级放大器及补偿单元中，在建立直流工作点时间大于设定阈值的节点处增设有补偿电路，以缩短该节点处直流工作点建立时间。

在上述的方案中，通过在两级放大器及补偿单元中，建立直流工作点时间大于设定阈值的节点处增设补偿电路，以缩短该节点处直流工作点建立时间，使改进后的电流基准电路建立直流工作点的速度明显加快，能够达到小于500ns的建立速度，提高存储芯片空闲状态到读/写状态的切换速度、以及唤醒后进行读/写的切换速度，满足高速存储产品的状态切换速度要求。且通过较少的修改即可，能够减少一半的面积，达到减小芯片面积的目的。且还能够使改进后的电流基准稳定性、PSRR(电源纹波抑制比)等特性维持不变。

在一个具体的实施方式中，在节点处的直流工作点的电位和地电位之间的差值，小于节点处的直流工作点的电位和电源电位的差值时，补偿电路包括到地通路、以及设置在到地通路上的开关选通管，让该节点处的初始状态更接近地电位，减少该节点处的直流工作点建立时间。

在一个具体的实施方式中，补偿电路还包括：控制电源电位和地电位断路的开关选通管。以便于在电流基准电路不工作时，将该节点处的电位拉至‘0’电位，同时最大限度的降低功耗。

在一个具体的实施方式中，在节点处的直流工作点的电位和地电位之间的差值，大于节点处的直流工作点的电位和电源电位的差值时，补偿电路包括到电源通路、以及设置在到电源通路上的开关选通管，让该节点处的初始状态更接近电源电位，减少该节点处的直流工作点建立时间。

在一个具体的实施方式中，上述开关选通管为NMOS管、PMOS管或传输门。

在一个具体的实施方式中，补偿电路包括第一阻性单元和第二阻性单元。其中，第一阻性单元连接在节点和电源电位之间，第二阻性单元连接在节点和地电位之间。以通过改变该节点处的初始状态来缩短该节点处的直流工作点建立时间。