一种新颖启动方式的CMOS低功耗电流源.PDF

一种新颖启动方式的 CMOS 低功耗电流源 1 1 2 陈 斯 杨增汪 恽廷华 (1.徐州师范大学物理与电子工程学院，江苏徐州，221116 2.智迈微电子科技（上海）有限公司，上海，200433) 摘要：基于 TSMC 0.18-µm CMOS 工艺，根据传统电流源结构，设计了一种新颖启动方 式的 CMOS 低功耗电流源。启动电路仅采用一个耗尽型 MOS 管，使电路正常工作后启动部 分消耗的电流基本降为零。这种结构不仅降低了整个电路的功耗，而且大大节省芯片的面积。 关键词：电流源 启动电路 耗尽管 低功耗 中图分类号：TN402 文献标识码：A A Low Power CMOS Current Source with Novel Startup Circuit CHEN Si1, YANG Zengwang1, YUN Tinghua2 (1.XZNormal University, Xuzhou Jiangsu, 221116, China 2. Wiscomm Microsystems inc, Shanghai, 200433, China) Abstract ： A low power CMOS current source with novel start circuit is designed based on the TSMC 0.18-µm CMOS process. The startup circuit only uses a depletion-mode MOSFET. It can make the startup current decrease to zero. The designed novel current circuit can not only reduce the whole circuit power but also greatly save the area of the chip. Key words ：current source startup circuit depletion-mode MOSFET low power 1 引言 电流源是模拟、数字集成电路中重要的单元[1][2]。电流源的性能直接影响电路及系统的 性能。为得到高性能电流源，许多高精度、采用温度补偿的基准电路应运而生[3]-[6]，而针对 低功耗电流源的设计相对很少。随着现代集成电路的发展，低功耗越来越成为一个重要的指 标。一般的电流源电路中都有一个启动电路，当启动工作完成之后，我们希望启动电路不消 耗无用电流。但是传统的电流源电路很难做到这一点。针对这种现象，本文给出了一种只采 用一个耗尽管构成启动电路的 CMOS 电流源结构，不仅可以将正常工作后启动部分消耗的 电流降为零，并且可以大大节省芯片的面积。 本文的结构安排如下：第二部分分析一般电流源电路缺陷，并提出一些改进思路；第三 部分提出新型的电流源电路结构，并给出了详细的分析；第四部分为电路仿真结果和分析； 第五部分为结论部分，对本文所设计的电路进行总结。 2 常规型电流源 1 VDD M 1 M5 M2 M6 M3 M4 R 1