您好!欢迎光临烜芯微科技品牌官网!

深圳市烜芯微科技有限公司

ShenZhen XuanXinWei Technoligy Co.,Ltd
二极管、三极管、MOS管、桥堆

全国服务热线:18923864027

  • 热门关键词:
  • 桥堆
  • 场效应管
  • 三极管
  • 二极管
  • 电路设计介绍-自偏置电流镜电路设计分析
    • 发布时间:2022-10-18 17:32:20
    • 来源:
    • 阅读次数:
    电路设计介绍-自偏置电流镜电路设计分析
    置电流以形成尾电流源并确定直流偏置点。本文介绍一种自偏置的电流镜,从原理出发,并以0.18um的工艺进行设计和仿真。
    自偏置电流镜原理
    如图一所示的电路,也称之为Beta-multiply reference电路,其中M2的尺寸是M1的k倍。M3复制M4的电流,M2和M1的漏极电流相同,但是VGS并不相等。其中:
    自偏置 电流镜
    可以看出,参考电流与工艺参数、电阻和MOS管尺寸比例有关,所以合理的选择电阻值和MOS管尺寸及比例就能得想要的参考电流。
    自偏置 电流镜
    图一的电路会经常拿来与图二的电路相比较。这两个电路看似很像,但有实质性的区别,图一的电路因为电阻的加入衰减了环路增益而变得稳定,而图二的电路不稳定。
    两者都是利用正反馈来得到参考电流,通过在P点或者N点断开环路并加独立源来分析环路增益,可以发现图一所示电路的环路增益小于一,而图二所示的电路环路增益大于一,导致不稳定的正反馈,所以图二所示的电路无法提供稳定的参考电流。
    自偏置 电流镜
    对于图一所示的自偏置的电流镜,会存在另一个稳定的状态,那就是“零电流状态”,换言之,就算提供了电源电压,电路两边流过的电流可能为零,这依然是一种稳定状态,可以草率的理解为“简并”态。
    因此,我们需要一个“刺激电路”,旨在将电路拉离“零电流状态”,我们称之为启动电路(start up ciucuit),启动电路在初始时将电路启动,产生一个参考电流,主电路正常工作时启动电路应该不影响主电路。如图三所示为加了简单的启动电路的电流镜。
    自偏置 电流镜
    初始时,M3、M4、T3的栅极电压接近Vdd,M1、M2、T2栅极电压接近于地,因此,T1导通并传输M3栅极到M1栅极的电流,此时电路脱离零电流状态,开始进入工作点;
    工作时,Vbiasn将T2导通,因为T2的宽长比远大于T3,所以在流过同样电流的情况下,T2的漏极电压将会很低,使得T1截止,所以启动电路此时不影响主电路的工作状态。
    我们非常关注此电路对电源电压的敏感性,通过分析我们知道参考电流对电源电压的敏感度依赖于MOS管的输出阻抗,输出阻抗越大,敏感性越低。
    对于长沟道的MOS管来说,输出阻抗比较大,而对于短沟道的MOS管输出阻抗比较低,所以在电源电压变化使参考电流会出现不稳定的情况,为了减小敏感度,我们需要减小VDD变化时所引起的NMOS管漏源电压的变化。
    如图四所示,加一个放大器用来钳位M1、M2的漏极电压,此时形成了一个串联负反馈,增加了M2的输出阻抗,增加的放大器也称为辅助放大器(Auxiliary amplifier)。
    自偏置 电流镜
    具体的电路实施如图5所示。
    自偏置 电流镜
    〈烜芯微/XXW〉专业制造二极管,三极管,MOS管,桥堆等,20年,工厂直销省20%,上万家电路电器生产企业选用,专业的工程师帮您稳定好每一批产品,如果您有遇到什么需要帮助解决的,可以直接联系下方的联系号码或加QQ/微信,由我们的销售经理给您精准的报价以及产品介绍
     
    联系号码:18923864027(同微信)
    QQ:709211280
    相关阅读