CMOS亚阈偏置恒流源的分析与设计
张春华 ,常昌远
(东南大学集成电路学院 ,江苏省南京市 210096)
摘 　 要:由于 I C芯片设计普遍采用全局偏置技术,偏置电路的稳定性对整个电路的性能有较大影

响。文中利用 MOS管工作在亚阈值区的偏置判断条件 ,分析了一种基于 VT的工作在亚阈值区的偏置
电流源 ,能够满足提供较小工作电流、 低功耗的要求 ,同时对电源变化敏感度极低 ,在电源电压 0 . 7 V
～5 V变化时输出电流仅变化不到 0 . 9%。整个电路采用 CS MC 0 . 6μm双层多晶硅双层金属标准工
艺实现 ,采用 Cadence Spectre进行模拟仿真 ,仿真结果证明了该电流源具有低功耗和高电源抑制比特
性。
关键词:亚阈区偏置;低功耗;低工作电压;恒流源
中图分类号: T N402

0　 引 　 言
偏置电路作为模拟集成电路中常用的基本单元电
路 ,其功能是用来给其他电路模块提供稳定的电压或
电流 ,偏置电路的稳定性对整个电路的性能有较大影
响。同时 ,随着便携式电子产品的广泛应用 ,也要求电
路的设计向低工作电压、 低功耗的方向发展。
为此 ,本文给出了一种低功耗、 低电源工作电压的
恒流源的完整设计方案。
1　 设计思路
为了有效降低功耗 ,减小工作电流 ,采用基于 VT
的工作在亚阈值区的电流源。
MOS管亚阈工作区的可控偏置比较困难。首先 ,
必须明确亚阈区的确切范围 ,其次必须保证当电源电
压变化或工艺漂移时 ,亚阈工作区域能够稳定不变。
亚阈区又称为弱反型工作区 ,介于强反型与截止
区之间 ,具体可从有效栅驱动电压和电流大小加以限
定。文献 [ 1 ]将电路的工作状态分为弱反型、 中等反
型和强反型 ,各个状态之间的界限可根据电压或电流

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