本發(fā)明涉及電路領(lǐng)域，特別是涉及一種自啟動的偏置電流源電路。

背景技術(shù)：

與電源電壓無關(guān)的偏置電流源(supplyindependentbiasing，sib)由于其結(jié)構(gòu)簡單而被廣泛應(yīng)用，但是在sib中一個重要的問題是存在兩個穩(wěn)定的偏置點，其中一個是0電流偏置點，提供相應(yīng)的啟動電路來驅(qū)動偏置電流源電路的偏置點離開0電流偏置點以達(dá)到基準(zhǔn)電流值是十分有必要的，在啟動完成后所述偏置電流源電路的基準(zhǔn)電流值達(dá)到穩(wěn)定的預(yù)設(shè)基準(zhǔn)電流值。但是，現(xiàn)有技術(shù)中存在啟動電路功耗較高的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例要解決的技術(shù)問題是提供一種自啟動的偏置電流源電路，降低其中的啟動電路的功耗。

為了解決上述問題，本發(fā)明實施例提供一種自啟動的偏置電流源電路，所述偏置電流源電路包括：

啟動電路和偏置電路，所述偏置電路包括第一偏置點和第二偏置點，其特征在于，所述啟動電路包括：短接電路、選擇性連通電路、第一pmos管和第一nmos管；

所述第一nmos管的源極接地，柵極與所述第二偏置點耦接，漏極與控制節(jié)點耦接；

所述第一pmos管的源極與電源耦接，漏極與所述第一nmos管的漏極耦接；

所述短接電路的第一端耦接所述第一偏置點，所述短接電路的第二端耦接所述第二偏置點，所述短接電路的控制端耦接所述控制節(jié)點；

所述選擇性連通電路用于控制所述第一pmos管在上電后導(dǎo)通，以使所述 控制節(jié)點的信號控制所述短接電路連通所述第一偏置點和所述第二偏置點，使得所述偏置電路的基準(zhǔn)電流上升至預(yù)設(shè)基準(zhǔn)電流值，并控制所述第一pmos管在所述偏置電路的基準(zhǔn)電流達(dá)到預(yù)設(shè)基準(zhǔn)電流值后截止。

可選地，所述選擇性連通電路具有第一端、第二端和控制端，所述選擇性連通電路的第一端耦接所述第一pmos管的柵極，所述選擇性連通電路的第二端耦接所述控制節(jié)點，所述選擇性連通電路的控制端耦接所述第二偏置點；

其中，在上電后，所述第二偏置點的信號控制所述選擇性連通電路導(dǎo)通，以使所述第一pmos管導(dǎo)通，直至所述控制節(jié)點的信號被拉高后所述第一pmos管截止，同時所述第二偏置點的信號控制所述選擇性連通電路斷開以使所述第一pmos管保持截止。

可選地，所述自啟動的偏置電流源電路，還包括：

在所述偏置電路的基準(zhǔn)電流達(dá)到預(yù)設(shè)基準(zhǔn)電流值時，所述第一nmos管導(dǎo)通，所述控制節(jié)點的信號控制所述短接電路斷開所述第一偏置點和所述第二偏置點間的連接。

可選地，所述第一pmos管的等效開啟阻抗大于所述第一nmos管的等效開啟阻抗。

可選地，所述選擇性連通電路包括：第二pmos管；

所述第二pmos管的柵極作為所述控制端并與所述第二偏置點耦接，所述第二pmos管的源極作為所述選擇性連通電路的第一端并與所述第一pmos管的柵極耦接，所述第二pmos管漏極作為所述選擇性連通電路的第二端并與所述第一pmos管的漏極耦接，所述第二pmos管的襯底耦接電源。

可選地，所述短接電路包括：第二nmos管；

所述第二nmos管的柵極與所述控制節(jié)點耦接，所述第二nmos管的漏極作為所述短接電路的第一端并與所述第一偏置點耦接，所述第二nmos管的源極作為所述短接電路的第二端并與所述第二偏置點耦接，所述第二nmos管的襯底接地。

可選地，所述偏置電路包括第三pmos管、第四pmos管、第三nmos管、 第四nmos管和電阻；

所述第四pmos管的源極耦接電源，所述第四pmos管的柵極與所述第三pmos管的柵極耦接并作為所述第一偏置點，所述第四pmos管的漏極與所述電阻的第一端耦接；

所述第三pmos管的源極耦接電源，所述第三pmos管漏極與所述第三nmos管的漏極耦接，所述第三pmos管的漏極與柵極耦接；

所述第三nmos管的源極接地，柵極與所述電阻的第二端耦接并作為所述第二偏置點；

所述第四nmos管的漏極與所述電阻的第二端耦接，所述第四nmos管的柵極與所述第四pmos管的漏極耦接，所述第四nmos管的源極接地。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下有益效果：

本發(fā)明實施例的技術(shù)方案通過設(shè)置短接電路、選擇性連通電路、第一pmos管和第一nmos管，所述第一nmos管的源極接地，柵極與所述第二偏置點耦接，漏極與控制節(jié)點耦接，所述第一pmos管的源極與電流源耦接，漏極與所述第一nmos管的漏極耦接，所述短接電路的第一端耦接所述第一偏置點，所述短接電路的第二端耦接所述第二偏置點，所述短接電路的控制端耦接所述控制節(jié)點，所述選擇性連通電路用于控制所述第一pmos管在上電后導(dǎo)通，以使所述控制節(jié)點的信號控制所述短接電路連通所述第一偏置點和所述第二偏置點，使得所述偏置電路的基準(zhǔn)電流離開0電流偏置點，趨近至所述預(yù)設(shè)基準(zhǔn)電流值，所述第一pmos管由于控制節(jié)點的信號被拉高而截止，當(dāng)所述偏置電路的基準(zhǔn)電流上升至預(yù)設(shè)基準(zhǔn)電流值時，所述第二偏置點的信號控制所述選擇性連通電路斷開，使得所述第一pmos管保持截止，從而使得啟動電路完成啟動所述偏置電路后所述第一pmos管始終保持截止，不再有電流從電源通過所述第一pmos管再通過所述第一nmos管至地，相比現(xiàn)有技術(shù)中啟動完成后所述第一pmos管仍然保持導(dǎo)通的電路而言，本發(fā)明實施例的技術(shù)方案節(jié)省了啟動電路的功耗。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例中的一種自啟動的偏置電流源電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例中的另一種自啟動的偏置電流源電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例中的又一種自啟動的偏置電流源電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如前所述，現(xiàn)有技術(shù)中的啟動偏置電流源電路的啟動電路存在功耗較高的問題。本申請的發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中啟動電路之所以存在功耗較高的問題，是由于在啟動完成后即所述偏置電流的基準(zhǔn)電流值達(dá)到穩(wěn)定的預(yù)設(shè)基準(zhǔn)電流值后，所述啟動電路中的pmos管和nmos管均處于導(dǎo)通的狀態(tài)，然而在啟動完成后，并不需要所述啟動電路繼續(xù)保持導(dǎo)通，因此所述啟動電路的導(dǎo)通造成了功耗的浪費(fèi)。其中，所述預(yù)設(shè)基準(zhǔn)電流值可以根據(jù)實際偏置電路的結(jié)構(gòu)進(jìn)行計算獲得。

本發(fā)明實施例的技術(shù)方案通過設(shè)置短接電路、選擇性連通電路、第一pmos管和第一nmos管，所述第一nmos管的源極接地，柵極與所述第二偏置點耦接，漏極與控制節(jié)點耦接，所述第一pmos管的源極與電流源耦接，漏極與所述第一nmos管的漏極耦接，所述短接電路的第一端耦接所述第一偏置點，所述短接電路的第二端耦接所述第二偏置點，所述短接電路的控制端耦接所述控制節(jié)點，所述選擇性連通電路用于控制所述第一pmos管在上電后導(dǎo)通，以使所述控制節(jié)點的信號控制所述短接電路連通所述第一偏置點和所述第二偏置點，使得所述偏置電路的基準(zhǔn)電流離開0電流偏置點，趨近至預(yù)設(shè)基準(zhǔn)電流值，所述第一pmos管由于控制節(jié)點的信號被拉高而截止，當(dāng)所述偏置電路的基準(zhǔn)電流上升至預(yù)設(shè)基準(zhǔn)電流值時，所述第二偏置點的信號控制所述選擇性連通電路斷開，使得所述第一pmos管保持截止，從而使得啟動電路完成啟動所述偏置電路后所述第一pmos管始終保持截止，不再有電流從電源通過所述第一pmos管再通過所述第一nmos管至地，相比現(xiàn)有技術(shù)中啟動完成后所述第一pmos管仍然保持導(dǎo)通的電路而言，本發(fā)明實施例的技術(shù)方案節(jié)省了啟動電路的功耗。

圖1是本發(fā)明實施例中的一種自啟動的偏置電流源電路的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示的自啟動的偏置電流源電路可以包括：啟動電路和偏置電路3，所述偏置電路3包括第一偏置點p1和第二偏置點p2，所述啟動電路包括：短接 電路2、選擇性連通電路1、第一pmos管mp1和第一nmos管mn1；

所述第一nmos管mn1的源極接地，柵極與所述第二偏置點耦接，漏極與控制節(jié)點x耦接；

所述第一pmos管mp1的源極耦接電源，漏極與所述第一nmos管mn1的漏極耦接；

所述短接電路2的第一端耦接所述第一偏置點p1，所述短接電路2的第二端耦接所述第二端耦接所述第二偏置點p2，所述短接電路2的控制端耦接所述控制節(jié)點x；

所述選擇性連通電路1用于控制所述第一pmos管mp1在上電后導(dǎo)通，以使所述控制節(jié)點x的信號控制所述短接電路2連通所述第一偏置點p1和所述第二偏置點p2，使得所述偏置電路3的基準(zhǔn)電流上升至預(yù)設(shè)基準(zhǔn)電流值，所述選擇性連通電路1還適于控制所述第一pmos管mp1在所述偏置電路的基準(zhǔn)電流達(dá)到預(yù)設(shè)基準(zhǔn)電流值后斷開。

在具體實施中，所述預(yù)設(shè)基準(zhǔn)電流值可以根據(jù)實際偏置電路的結(jié)構(gòu)進(jìn)行計算獲得。

所述偏置電路3可以采用現(xiàn)有技術(shù)中任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)，其具有所述第一偏置點p1和所述第二偏置點p2，本實施例通過設(shè)置所述選擇性連通電路1，上電后所述偏置電路3的基準(zhǔn)電流值未達(dá)到所述預(yù)設(shè)基準(zhǔn)電流值時，所述選擇性連通電路1控制所述第一pmos管導(dǎo)通，以使所述控制節(jié)點x的信號控制所述短接電路2連通所述第一偏置點p1和所述第二偏置點p2，使得所述偏置電路3的電流離開0電流偏置點，并趨近于所述預(yù)設(shè)基準(zhǔn)電流值，進(jìn)而所述偏置電路3啟動完成。當(dāng)所述偏置電流3的基準(zhǔn)電流值達(dá)到所述預(yù)設(shè)基準(zhǔn)電流值時，所述選擇性連通電路1控制所述第一pmos管mp1在所述偏置電路3的基準(zhǔn)電流達(dá)到預(yù)設(shè)基準(zhǔn)電流值后截止，從而使得所述第一pmos管mp1在啟動電路完成啟動工作后不再有功耗。相比現(xiàn)有技術(shù)中，啟動電路在啟動工作完成后仍然保持pmos管打開節(jié)省了功耗。

圖2是本發(fā)明實施例中的一種自啟動的偏置電流源電路的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示的自啟動的偏置電流源電路可以包括：啟動電路和偏置電路3，所 述偏置電路3包括第一偏置點p1和第二偏置點p2，所述啟動電路包括：短接電路2、選擇性連通電路1、第一pmos管mp1和第一nmos管mn1。

在具體實施中，所述第一pmos管mp1的等效開啟阻抗大于所述第一nmos管mn1的等效開啟阻抗，在具體實施中，所述第一pmos管mp1和所述第二pmos管mp2的其他描述可參照圖1中的對應(yīng)說明，不再贅述。

在具體實施中，所述短接電路2和所述偏置電路3的描述可參照圖1中的說明，不再贅述。

在具體實施中，所述選擇性連通電路1具有第一端、第二端和控制端，所述選擇性連通電路1的第一端耦接所述第一pmos管mp1的柵極，所述選擇性連通電路1的第二端耦接所述控制節(jié)點x，所述選擇性連通電路1的控制端耦接所述第二偏置點p2；

其中，在上電后，所述第二偏置點p2的信號控制所述選擇性連通電路1導(dǎo)通，以使所述第一pmos管mp1導(dǎo)通，直至所述控制節(jié)點的信號被拉高后所述第一pmos管截止，同時所述第二偏置點p2的信號控制所述選擇性連通電路1斷開以使所述第一pmos管mp1保持截止。

在具體實施中，所述選擇性連通電路1可以是開關(guān)器件。

在具體實施中，在所述偏置電路3的基準(zhǔn)電流達(dá)到預(yù)設(shè)基準(zhǔn)電流值時，所述第一nmos管mn1導(dǎo)通，所述控制節(jié)點x的信號控制所述短接電路2斷開所述第一偏置點p1和所述第二偏置點p2間的連接。

在本發(fā)明一實施例中，在所述偏置電路3啟動前，當(dāng)所述第一偏置點p1為高電平且所述第二偏置點p2為低電平時，所述第一nmos管mn1截止，所述第二偏置點p2通過所述選擇性連通電路1的控制端控制所述選擇性電路1導(dǎo)通，進(jìn)而使所述第一pmos管mp1的柵極與漏極短接，此時所述控制節(jié)點x的電位和所述選擇性連通電路1的第一端的電位接近高電平，所述第一pmos管mp1截止，所述短接電路2導(dǎo)通從而連通所述第一偏置點p1和所述第二偏置點p2，進(jìn)而使所述第一偏置點p1的電位拉低，所述第二偏置點p2的電位拉高，驅(qū)動所述偏置電路3的基準(zhǔn)電流值達(dá)到所述預(yù)設(shè)基準(zhǔn)電流值，也即所述啟動電路使得所述偏置電路3啟動。啟動后所述選擇性連通電路1 的控制端根據(jù)所述第二偏置點p2的信號斷開所述第一pmos管mp1的柵極和漏極，使其柵極保持在較高電平從而所述第一pmos管mp1保持截止?fàn)顟B(tài)，從而使得所述第一pmos管mp1在啟動電路完成啟動工作后不再有功耗，避免啟動后所述第一pmos管mp1仍然保持導(dǎo)通，使電流從電源通過所述第一pmos管mp1再通過所述第一nmos管mn1至地而產(chǎn)生功耗。

在具體實施中，在所述偏置電路3的基準(zhǔn)電流達(dá)到預(yù)設(shè)基準(zhǔn)電流值時，所述第一nmos管mn1導(dǎo)通，所述控制節(jié)點x的信號控制所述短接電路2斷開所述第一偏置點p1和所述第二偏置點p2間的連接。

圖3是本發(fā)明實施例中的又一種自啟動的偏置電流源電路的結(jié)構(gòu)示意圖。下面結(jié)合圖2和圖3進(jìn)行說明。

所述自啟動的偏置電流源電路可以包括：啟動電路和偏置電路3，所述偏置電路3包括第一偏置點p1和第二偏置點p2，所述啟動電路可以包括：短接電路2、選擇性連通電路1、第一pmos管mp1和第一nmos管mn1。

在具體實施中，所述選擇性連通電路1可以是第二pmos管mp2，所述第二pmos管mp2的柵極作為所述控制端并與所述第二偏置點耦接，所述第二pmos管mp2的源極作為所述選擇性連通電路1的第一端并與所述第一pmos管mp1的柵極耦接，所述第二pmos管mp2漏極作為所述選擇性連通電路1的第二端r2并與所述第一pmos管mp1的漏極耦接，所述第二pmos管mp2的襯底耦接電源vdd。

在具體實施中，所述短接電路2可以是第二nmos管mn2，所述第二nmos管mn2的柵極與所述控制節(jié)點x耦接，所述第二nmos管mn2的漏極作為所述短接電路2的第一端并與所述第一偏置點p1耦接，所述第二nmos管mn2的源極作為所述短接電路2的第二端并與所述第二偏置點p2耦接，所述第二nmos管mn2的襯底接地。

在具體實施中，所述偏置電路3可以包括第三pmos管mp3、第四pmos管mp4、第三nmos管mn3、第四nmos管mn4和電阻r；

所述第四pmos管mp4的源極耦接電源vdd，所述第四pmos管mp4的柵極與所述第三pmos管mp3的柵極耦接并作為所述第一偏置點p1，所 述第四pmos管mp4的漏極與所述電阻r的第一端耦接；

所述第三pmos管mp3的源極與電源耦接，所述第三pmos管mp3漏極與所述第三nmos管mn3的漏極耦接，所述第三pmos管mp3的漏極與柵極耦接；

所述第三nmos管mn3的源極接地，柵極與所述電阻r的第二端耦接并作為所述第二偏置點p2；

所述第四nmos管mp4的漏極與所述電阻r的第二端耦接，所述第四nmos管mn4的柵極與所述第四pmos管mp4的漏極耦接，所述第四nmos管mn4的源極接地。

在具體實施中，所述第一nmos管mn1的源極接地，柵極與所述第二偏置點p2耦接，漏極與控制節(jié)點x耦接；所述第一pmos管mp1的源極耦接電源vdd，漏極與所述第一nmos管mn1的漏極耦接。

在具體實施中，所述第一pmos管mp1的等效開啟阻抗大于所述第一nmos管mn1的等效開啟阻抗。

下面參照圖3中所示的自啟動的偏置電流源電路的結(jié)構(gòu)示意圖進(jìn)行分析，在所述偏置電路3啟動前，所述偏置電路3的基準(zhǔn)電流值為0，所述第一nmos管mn1斷開，在上電后，當(dāng)所述第一偏置點p1為高電平且所述第二偏置點p2為低電平時，所述第二偏置點p2控制所述第二pmos管mp2導(dǎo)通，進(jìn)而使所述第一pmos管mp1的柵極和漏極短接，所述第一pmos管mp1處于飽和區(qū)，直至所述控制節(jié)點x的信號被拉高后所述第一pmos管mp1截止，同時由于所述控制節(jié)點x拉高使得所述第二nmos管mm2導(dǎo)通進(jìn)而連通所述第一偏置點p1和所述第二偏置點p2，所述偏置電路3開始不穩(wěn)定，所述第一偏置點p1的電位拉低，所述第二偏置點p2的電位拉高，驅(qū)動所述偏置電路3的基準(zhǔn)電流值趨近至所述預(yù)設(shè)基準(zhǔn)電流值，從而啟動電路完成啟動工作。啟動完成后，由于所述第二偏置點p2的電位拉高所述第二pmos管mp2的柵極信號被拉高，所述第二pmos管mp2斷開，從而隔絕所述第一pmos管mp1的柵極和漏極，使所述第一pmos管mp1的柵極保持在較高電平從而維持截止?fàn)顟B(tài)。同時，由于所述第二偏置點p2的信號拉高，所述第一nmos 管mn1導(dǎo)通接地從而拉低所述控制節(jié)點x的信號，所述第二nmos管關(guān)閉。

從上述的分析可以看出，本發(fā)明實施例通過設(shè)置所述第二pmos管，在偏置電路啟動前導(dǎo)通所述第一pmos管的柵極和漏極，逐漸拉高所述控制節(jié)點的信號從而使得所述第一pmos管截止，同時使得所述第二nmos管導(dǎo)通而驅(qū)動所述偏置電路的基準(zhǔn)電流值離開0電流偏置點并趨近至所述預(yù)設(shè)基準(zhǔn)電流值進(jìn)而完成啟動，在啟動后，所述第二pmos管關(guān)斷從而隔絕所述第一pmos管的柵極，防止漏電，使得所述第一pmos管保持截止，從而在啟動后所述第一pmos管不再有電流從電源通過所述第一pmos管再通過所述第一nmos管至地而產(chǎn)生功耗。相比現(xiàn)有技術(shù)中啟動完成后所述第一pmos管仍然保持導(dǎo)通的電路而言，本發(fā)明實施例的技術(shù)方案節(jié)省了啟動電路的功耗。

需要說明的是，所述偏置電路3還可以由其他器件組成和連接，并不限于圖3中所示的組成連接方式。本發(fā)明實施例的技術(shù)方案也可以用于啟動其他連接方式下的偏置電路，并節(jié)省功耗。

雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。