JP2006146906A - 抵抗素子のないバイアス電流発生回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】バイアス電流発生器は、供給電源や工程プロセス、動作温度の変化と関係なく、安定的で一定であるバイアス電流を生成する。バイアス電流発生器は、トランジスタのような能動素子のみを含む温度比例電流生成部及び温度反比例電流生成部を用いてバイアス電流を生成する。即ち、抵抗のような受動素子は含まれない。生成されるバイアス電流は実質的にバイアス電流発生器の電流経路のトランジスタそれぞれのトランジスタサイズの関数である。このような方式で発生されたバイアス電流は供給電源や工程プロセス、動作温度の変化に対する影響が顕著に減少するようになる。
【選択図】 図1
Description
バイアス電流発生器は、集積回路装置において、外部から印加される電源を用いてバイアス電流を提供する回路である。ここで、理想的なバイアス電流発生器は供給される電源やプロセスパラメータまたは動作温度の変化に独立的に一定のバイアス電流を提供すべきである。
図1を参照すると、バイアス電流発生器は温度比例電流生成部200、温度反比例電流生成部400及び加算部500を含む。
温度比例電流生成部200及び温度反比例電流生成部400は、NMOSまたはPMOSトランジスタ、バイポーラ接合トランジスタ(BJT)などのような能動素子のみで構成され、抵抗のような受動素子は含まない。
PMOSカスコード電流ミラー211は、四つのPMOSトランジスタ205、206、207、208を含む。
第1NMOSトランジスタ204と第2NMOSトランジスタ202は、第1ノード240と第3ノード244との間に直列に連結され、第3NMOSトランジスタ203と第4NMOSトランジスタ201は、第2ノード242と第4ノード246との間に直列に連結される。第1NMOSトランジスタ204と第3NMOSトランジスタのゲートは第2バイアス電圧(Vcasn)に連結され、第2NMOSトランジスタ202と第4NMOSトランジスタ201のゲートは第2ノード242に連結される。
BJTのベース・エミッタ電圧は下記の数式2のように示される。
また、MOSトランジスタのゲート・ソース電圧は下記の数式3のように示される。
BJTのベース電流を無視し、数式2及び数式3を数式1に適用すると下記の数式4が得られる。
数式6でIS210/IS209はmで示し、(W/L)201/(W/L)202はnで示した。このm及びnは全て1より大きい実数である。例えば、mは7であり、nは2であってもよい。
MOSトランジスタを用いた回路でUnCOXはT−1.5に比例する。したがって、数式6で第1サブ電流(I1)はT0.5に比例し、−55℃〜125℃のような関心ある温度領域で第1サブ電流(I1)はほぼ温度に線形的に比例する。
ここで、温度比例は温度が増加することによって増加し、温度が減少することによって減少する全ての場合を含む。
第2レファレンス電圧(GND)を基準とした第4NMOSトランジスタ201のゲート電圧(Vgn)は下記の数式7のように示される。
数式2で左/右辺を温度Tに対して偏微分すると、下記数式8が得られる。
また、IS209は下記の数式10のように示される。
数式9及び前記数式10から下記の数式11乃至数式14が得られる。
例えば、Vthは−2.5mV/℃程度の温度係数を有する。
制御電圧提供部410は、第1レファレンス電圧(VDD)と第5ノード414との間に直列に連結される第5PMOSトランジスタ401と第6PMOSトランジスタ402を含む。第5PMOSトランジスタ401のゲートは第1ノード240連結され、第6PMOSトランジスタ402のゲートは第1バイアス電圧(Vcasp)に連結される。
ここで、温度反比例は温度が増加することによって減少し、温度が減少することによって増加する全ての場合を含む。
第8NMOSトランジスタ406のドレイン電流は下記の数式16のように示される。
第8NMOSトランジスタ406の等価抵抗は下記の数式17のように示される。
第1ミラー部520は、第1レファレンス電圧(VDD)と第7ノード514との間に直列に連結される第8PMOSトランジスタ508と第9PMOSトランジスタ509を含む。第8PMOSトランジスタ508のゲートは第1ノード240に連結され、第9PMOSトランジスタ509のゲートは第1バイアス電圧(Vcasp)に連結される。第1ミラー部520は第7ノード514に第1サブ電流(I1)のミラー電流を提供する。
図2を参照すると、本発明の一実施例によるバイアス電流発生器は、温度比例電流生成部200、温度反比例電流生成部400、加算部500、バイアス電圧生成部300、及び始動部100を含む。
バイアス電圧生成部300は、温度比例電流生成部200に第1バイアス電圧(Vcasp)及び第2バイアス電圧(Vcasn)を提供する。
バイアス電圧生成部300は、第1電圧生成部320及び第2電圧生成部330を含む。第1電圧生成部320は温度比例電流生成部200のPMOSカスコード電流ミラー211に第1バイアス電圧(Vcasp)を提供する。第2電圧生成部330は、温度比例電流生成部200のNMOSカスコード電流ミラー220に第2バイアス電圧(Vcasn)を提供する。
第15PMOSトランジスタ301と第15NMOSトランジスタ305は、第1レファレンス電圧(VDD)と第8ノード518との間に直列に連結される。また、第16PMOSトランジスタ302と第14NMOSトランジスタ303及び第16NMOSトランジスタ304は、第1レファレンス電圧(VDD)と第8ノード518との間に直列に連結される。第3BJT306は第8ノード518と第2レファレンス電圧(GND)との間にダイオード連結される。第15PMOSトランジスタ301及び第16PMOSトランジスタ302のゲートは第1ノード240に連結される。第15NMOSトランジスタ305のゲートは第15PMOSトランジスタ301と第15NMOSトランジスタ305との間の接合ノードに連結され、第16NMOSトランジスタ304のゲートに連結される。第14NMOSトランジスタ303のゲートは第16PMOSトランジスタ302と第14NMOSトランジスタ303との間の接合ノードに連結され、第2バイアス電圧(Vcasn)を温度比例電流生成部200及び始動部100に提供する。第3BJT306のベースは第2レファレンス電圧(GND)に連結される。
第2電圧生成部330で第2バイアス電圧(Vcasn)は第3BJT306のエミッタ・ベース電圧、第16NMOSトランジスタ304のドレイン・ソース電圧及び第14NMOSトランジスタ303のゲート・ソース電圧の和で示すことができる。したがって、下記の数式21が得られる。
第1電圧生成部320で第1バイアス電圧(Vcasp)は、第1レファレンス電圧(VDD)で第13PMOSトランジスタ312のソース・ドレイン電圧及び第14PMOSトランジスタ313のソース・ゲート電圧を引いた電圧で示すことができる。したがって、下記の数式26が得られる。
211 PMOSカスコード電流ミラー
220 NMOSカスコード電流ミラー
400 温度反比例電流生成部
410 制御電圧提供部
500 加算部
520 第1ミラー部
530 第2ミラー部
540 第3ミラー部
Claims (46)
- 動作温度に比例する第1電流を生成する能動回路素子を含む温度比例電流生成部と、
前記動作温度に反比例する第2電流を生成する能動回路素子を含む温度反比例電流生成部と、
前記第1電流及び前記第2電流を加算してバイアス電流を生成する加算部と、を含むことを特徴とするバイアス電流発生器。 - 前記バイアス電流は、前記動作温度に対して実質的に独立的に生成されることを特徴とする請求項1記載のバイアス電流発生器。
- 前記温度比例電流生成部は、
第1乃至第4PMOSトランジスタを含み、前記第1PMOSトランジスタ及び前記第2PMOSトランジスタは、第1レファレンス電圧と第1ノードとの間に直列に連結され、前記第3PMOSトランジスタ及び前記第4PMOSトランジスタは、前記第1レファランス電圧と第2ノードとの間に直列に連結され、前記第1PMOSトランジスタ及び第3PMOSトランジスタのゲートは前記第1ノードに連結され、前記第2PMOSトランジスタ及び前記第4PMOSトランジスタのゲートは第1バイアス電圧に連結されるPMOSカスコード電流ミラーと、
第1乃至第4NMOSトランジスタを含み、前記第1NMOSトランジスタ及び前記第2NMOSトランジスタは、前記第1ノードと第3ノードとの間に直列に連結され、前記第3NMOSトランジスタ及び前記第4NMOSトランジスタは、前記第2ノードと第4ノードとの間に直列に連結され、前記第1NMOSトランジスタ及び前記第3NMOSトランジスタのゲートは第2バイアス電圧に連結され、前記第2NMOSトランジスタ及び第4NMOSトランジスタのゲートは前記第2ノードに連結されるNMOSカスコード電流ミラーと、
前記第3ノードと第2レファレンス電圧との間に直列に連結される第1ダイオードと、
前記第4ノードと前記第2レファレンス電圧との間に直列に連結される第2ダイオードと、を含むことを特徴とする請求項1記載のバイアス電流発生器。 - 前記第1レファレンス電圧は電源電圧を含み、前記第2レファレンス電圧は接地電位を含むことを特徴とする請求項3記載のバイアス電流発生器。
- 前記第1ダイオードは、エミッタが前記第3ノードに連結され、ベース及びコレクタが前記第2レファレンス電圧に連結されるPNP型BJTを含み、前記第2ダイオードはエミッタが前記第4ノードに連結され、ベース及びコレクタが前記第2レファレンス電圧に連結されるPNP型BJTを含むことを特徴とする請求項3記載のバイアス電流発生器。
- 前記第1バイアス電圧は、前記第2PMOSトランジスタ及び前記第4PMOSトランジスタを飽和させることができる電圧レベルを有し、前記第2バイアス電圧は、前記第1NMOSトランジスタ及び前記第3NMOSトランジスタを飽和させることができる電圧レベルを有することを特徴とする請求項3記載のバイアス電流発生器。
- 前記温度反比例電流生成部は、
前記第1レフアレンス電圧と第5ノードとの間に直列に連結される第5PMOSトランジスタ及び第6POSトランジスタと、
前記第5ノードと前記第2レファレンス電圧との間に直列に連結される第5NMOSトランジスタ及び第6NMOSトランジスタと、
前記第1レフアレンス電圧と第6ノードとの間に連結される第7PMOSトランジスタと、
前記第6ノードと前記第2レファレンス電圧との間に直列に連結される第7NMOSトランジスタ及び第8NMOSトランジスタと、を含み、前記第5PMOSトランジスタのゲートは前記第1ノードに連結され、前記第6PMOSトランジスタのゲートは前記第1バイアス電圧に連結され、前記第5NMOSトランジスタ及び前記第6NMOSトランジスタのゲートはそれぞれダイオードに連結され、前記第7PMOSトランジスタのゲートは前記第6ノードに連結され、前記第7NMOSトランジスタのゲートは前記第2ノードに連結され、前記第8NMOSトランジスタのゲートは前記第5ノードに連結されることを特徴とする請求項3記載のバイアス電流発生器。 - 前記加算部は、
前記第1レファレンス電圧と第7ノードとの間に直列に連結される第8PMOSトランジスタ及び第9PMOSトランジスタと、
前記第1レファレンス電圧と前記第7ノードとの間に連結される第10PMOSトランジスタと、
前記第7ノードと前記第2レファレンス電圧との間に連結される第9NMOSトランジスタと、
前記バイアス電流が生成されるバイアスノードと前記第2レファレンス電圧との間に連結される第10NMOSトランジスタと、を含み、前記第8PMOSトランジスタのゲートは前記第1ノードに連結され、前記第9PMOSトランジスタのゲートは前記第1バイアス電圧に連結され、前記第10PMOSトランジスタのゲートは前記第6ノードに連結され、前記第9NMOSトランジスタのゲートは前記第7ノードに連結され、前記第10NMOSトランジスタのゲートは前記第7ノードに連結されることを特徴とする請求項7記載のバイアス電流発生器。 - 前記バイアス電流発生器は、
第11乃至第14PMOSトランジスタ及び第11乃至第13NMOSトランジスタを含み、第1バイアス電圧を生成する第1電圧生成部と、第15乃至第16PMOSトランジスタ、第14乃至第16NMOSトランジスタ及び第3ダイオードを含み、第2バイアス電圧を生成する第2電圧生成部を有するバイアス電圧生成部とを更に含み、前記第11PMOSトランジスタ及び前記第11NMOSトランジスタは前記第1レファレンス電圧と前記第2レファレンス電圧との間に直列に連結され、前記第11PMOSトランジスタのゲートは第1ノードに連結され、前記第11NMOSトランジスタのゲートは前記第11PMOSトランジスタと前記第11NMOSトランジスタとの間の接合ノードに連結され、
前記第12PMOSトランジスタ及び前記第12NMOSトランジスタは、前記第1レファレンス電圧と前記第2レファレンス電圧との間に直列に連結され、前記第12PMOSトランジスタのゲートは第12PMOSトランジスタと前記第12NMOSトランジスタとの間の接合ノードに連結され、前記第12NMOSトランジスタのゲートは、前記第11NMOSトランジスタのゲートに連結され、
前記第13乃至第14PMOSトランジスタ及び前記第13NMOSトランジスタは、前記第1レファレンス電圧と前記第2レファレンス電圧との間に直列に連結され、前記第13PMOSトランジスタのゲートは前記第12PMOSトランジスタのゲートに連結され、前記第14PMOSトランジスタのゲートは、前記第14PMOSトランジスタと前記第13NMOSトランジスタとの間の接合ノードに連結され、前記第13NMOSトランジスタのゲートは前記第12NMOSトランジスタのゲートに連結され、
前記第15PMOSトランジスタ及び前記第15NMOSトランジスタは、前記第1レファレンス電圧と第8ノードとの間に直列に連結され、前記第15PMOSトランジスタのゲートは、前記第1ノードに連結され、前記第15NMOSトランジスタのゲートは前記第15PMOSトランジスタと前記第15NMOSトランジスタとの間の接合ノードに連結され、
前記第16PMOSトランジスタ、前記第14NMOSトランジスタ及び前記第16NMOSトランジスタは、前記第1レファレンス電圧と前記第8ノードとの間に直列に連結され、前記第16PMOSトランジスタのゲートは前記第1ノードに連結され、前記第14NMOSトランジスタのゲートは前記第16PMOSトランジスタと前記第14NMOSトランジスタとの間の接合ノードに連結され、前記第16NMOSトランジスタのゲートは前記第15NMOSトランジスタのゲートに連結され、
前記第3ダイオードは、前記第8ノードと前記第2レファレンス電圧との間に直列に連結され、前記第14PMOSトランジスタと前記第13NMOSトランジスタとの間の前記接合ノードは前記第1バイアス電圧を生成し、前記第16PMOSトランジスタと前記第14NMOSトランジスタとの間の前記接合ノードは前記第2バイアス電圧を生成することを特徴とする請求項3記載のバイアス電流発生器。 - 前記第3ダイオードは、
エミッタが前記第8ノードに連結され、ベース及びコレクタが前記第2レファレンス電圧に連結されるPNP型BJTを含むことを特徴とする請求項9記載のバイアス電流発生器。 - 前記バイアス電流発生器は、
前記温度比例電流生成部及び前記温度反比例電流生成部の前記トランジスタがデジェネレイトバイアスポイントから外れるようにする始動部を更に含むことを特徴とする請求項3記載のバイアス電流発生器。 - 前記始動部は、
第17PMOSトランジスタと、
第18PMOSトランジスタと、
第19NMOSトランジスタと、
第20NMOSトランジスタと、
前記第1ノードと前記2レファレンス電圧との間に直列に連結される第17NMOSトランジスタと、
前記第1バイアス電圧と前記第2レファランス電圧との間に連結される第18NMOSトランジスタと、を含み、前記第17乃至第18PMOSトランジスタ及び前記第19乃至第20NMOSトランジスタは、前記第1レファレンス電圧と前記第2レファレンス電圧との間に直列に連結され、前記第17乃至第18PMOSトランジスタのゲートはそれぞれ前記第2レファレンス電圧に連結され、前記第19NMOSトランジスタのゲートは前記第2バイアス電圧に連結され、前記第20NMOSトランジスタのゲートは前記第2ノードに連結されることを特徴とする請求項11記載のバイアス電流発生器。 - 前記加算部は、
前記温度比例電流生成部によって生成される前記第1電流に対応する第1ミラー電流を生成する第1ミラー部と、
前記温度反比例電流生成部によって生成される前記第2電流に対応する第2ミラー電流を生成する第2ミラー部と、
前記第1ミラー電流及び第2ミラー電流を加算して前記バイアス電流を生成する第3ミラー部と、を含むことを特徴とする請求項1記載のバイアス電流発生器。 - 前記第1電流は、
第1電流経路にある少なくとも一つのトランジスタの第1トランジスタサイズ及び第2電流経路にある少なくとも一つのトランジスタの第2トランスドサイズに基づいて生成され、前記第1電流経路及び前記第2電流経路は、電流ミラー形態で構成され、前記第1電流経路及び前記第2電流経路の前記トランジスタに相応する前記第1トランジスタサイズ及び前記第2トランジスタサイズは互いに異なることを特徴とする請求項1記載のバイアス電流発生器。 - 前記第2電流は、
前記温度比例電流生成部で生成される電圧に基づいて生成され、前記電圧が前記温度反比例電流生成部の能動回路素子によって分けられ、前記第2電流が生成されることを特徴とする請求項14記載のバイアス電流発生器。 - 前記温度比例電流生成部は、
複数のトランジスタを含む第1電流経路と、
複数のトランジスタを含む第2電流経路と、を含み、前記第2電流経路の前記複数のトランジスタのうち、少なくとも一つは前記第1電流経路の前記複数のトランジスタより一つと対応し、前記第1電流経路及び前記第2電流経路の対応される前記トランジスタのうち、少なくとも一対は異なるトランジスタサイズを有し、前記第1電流は、前記異なるトランジスタサイズに対応して生成されることを特徴とする請求項1記載のバイアス電流発生器。 - 前記温度反比例電流生成部は、
複数のトランジスタを含む第3電流経路を含み、前記第2電流は前記温度比例電流生成部で生成される電圧に基づいて生成され、前記電圧が前記第3電流経路の前記トランジスタによって分けられ、前記第2電流が生成される)ことを特徴とする請求項16記載のバイアス電流発生器。 - 前記温度比例電流生成部は、
第1レファランス電圧と第3ノードとの間に直列に連結される第1ダイオードと、
前記第1レファレンス電圧と第4ノードとの間に直列に連結される第2ダイオードと、
第1乃至第4PMOSトランジスタを含み、前記第1PMOSトランジスタ及び前記第2PMOSトランジスタは、第3ノードと第1ノードとの間に直列に連結され、前記第3PMOSトランジスタ及び前記第4PMOSトランジスタは前記第4ノードと第2ノードとの間に直列に連結され、前記第1PMOSトランジスタ及び前記第3PMOSトランジスタのゲートは前記第2ノードに連結され、前記第2PMOSトランジスタ及び前記第4PMOSトランジスタのゲートは第1バイアス電圧に連結されるPMOSカスコード電流ミラーと、
第1乃至第4NMOSトランジスタを含み、前記第1NMOSトランジスタ及び前記第2NMOSトランジスタは前記第1ノードと第2レファレンス電圧との間に直列に連結され、前記第3NMOSトランジスタ及び前記第4NMOSトランジスタは前記第2ノードと前記第2レファレンス電圧との間に直列に連結され、前記第1NMOSトランジスタ及び前記第3NMOSトランジスタのゲートは第2バイアス電圧に連結され、前記第2NMOSトランジスタ及び前記第4NMOSトランジスタのゲートは前記第1ノードに連結されるNMOSカスコード電流ミラーと、を含むことを特徴とする請求項1記載のバイアス電流発生器。 - 前記第1レファレンス電圧は、電源電圧を含み、前記第2レファレンス電圧は接地電位を含むことを特徴とする請求項18記載のバイアス電流発生器。
- 前記第1ダイオードは、エミッタが前記第3ノードに連結され、ベース及びコレクタが前記第1レファレンス電圧に連結されるNPN型BJTを含み、前記第2ダイオードはエミッタが前記第4ノードに連結され、ベース及びコレクタが前記第1レファレンス電圧に連結されるNPN型BJTを含むことを特徴とする請求項18記載のバイアス電流発生器。
- 前記第1バイアス電圧は、前記第2PMOSトランジスタ及び前記第4PMOSトランジスタを飽和させることができる電圧レベルを有し、前記第2バイアス電圧は、前記第1NMOSトランジスタ及び前記第3NMOSトランジスタを飽和させることができる電圧レベルを有することを特徴とする請求項18記載のバイアス電流発生器。
- 前記温度反比例電流生成部は、
前記第1レファレンス電圧と第5ノードとの間に直列に連結される第5PMOSトランジスタ及び第6PMOSトランジスタと、
前記第5ノードと前記第2レファレンス電圧との間に直列に連結される第5NMOSトランジスタ及び第6NMOSトランジスタと、
前記第1レファレンス電圧と第6ノードとの間に直列に連結される第7PMOSトランジスタ及び第8PMOSトランジスタと、
前記第6ノードと前記第2レファレンス電圧との間に連結される第7NMOSトランジスタと、を含み、前記第5PMOSトランジスタ及び前記第6PMOSトランジスタはそれぞれダイオード連結され、前記第5NMOSトランジスタのゲートは前記第2バイアス電圧に連結され、前記第6NMOSトランジスタのゲートは前記第1ノードに連結され、第7PMOSトランジスタのゲートは前記第5ノードに連結され、前記第8PMOSトランジスタのゲートは前記第2ノードに連結され、前記第7NMOSトランジスタのゲートは前記第6ノードに連結されることを特徴とする請求項18記載のバイアス電流発生器。 - 前記加算部は、
第7ノードと前記第2レファレンス電圧との間に直列に連結される第8NMOSトランジスタ及び第9NMOSトランジスタと、
前記第7ノードと前記第2レファレンス電圧との間に連結される第10NMOSトランジスタと、
前記第1レファレンス電圧と前記第7ノードとの間に連結される第9PMOSトランジスタと、
前記第1レファレンス電圧と前記バイアス電流が生成されるバイアスノードとの間に連結される第10PMOSトランジスタと、を含み、前記第8NMOSトランジスタのゲートは前記第2バイアス電圧に連結され、前記第9NMOSトランジスタのゲートは前記第1ノードに連結され、前記第10NMOSトランジスタのゲートは前記第6ノードに連結され、前記第9PMOSトランジスタのゲートは前記第7ノードに連結され、前記第10PMOSトランジスタのゲートは前記第7ノードに連結されることを特徴とする請求項22記載のバイアス電流発生器。 - 複数のトランジスタを含む第1電流経路及び複数のトランジスタを含む第2電流経路を含み、動作温度に比例する第1電流を生成する温度比例電流生成部と、
複数のトランジスタを含む第3電流経路を含み、前記動作温度に反比例する第2電流を生成する温度反比例電流生成部と、
前記第1電流及び前記第2電流を加算してバイアス電流を生成する加算部と、を含み、前記第2電流経路の複数のトランジスタのうち、少なくとも一つは前記第1電流経路の前記複数のトランジスタより一つと対応し、前記第1電流経路及び前記第2電流経路の対応される前記トランジスタのうち、少なくとも一対は異なるトランジスタサイズを有し、前記第1電流は前記異なるトランジスタサイズに対応して生成され、前記第2電流は前記温度比例電流生成部で生成される電圧に基づいて生成され、前記電圧が前記第3電流経路の前記トランジスタによって分けられ、前記第2電流が生成されることを特徴とするバイアス電流発生器。 - 前記温度比例電流生成部は、能動回路素子を含むことを特徴とする請求項24記載のバイアス電流発生器。
- 前記温度反比例電流生成部は、能動回路素子を含むことを特徴とする請求項24記載のバイアス電流発生器。
- 前記バイアス電流は、前記動作温度に対して実質的に独立的に生成されることを特徴とする請求項24記載のバイアス電流発生器。
- 前記温度比例電流生成部は、
第1乃至第4PMOSトランジスタを含み、前記第1PMOSトランジスタ及び前記第2PMOSトランジスタは第1レファレンス電圧と第1ノードとの間に直列に連結され、前記第3PMOSトランジスタ及び前記第4PMOSトランジスタは、前記第1レファレンス電圧と第2ノードとの間に直列に連結され、前記第1PMOSトランジスタ及び前記第3PMOSトランジスタのゲートは前記第1ノードに連結され、前記第2PMOSトランジスタ及び前記第4PMOSトランジスタのゲートは第1バイアス電圧に連結されるPMOSカスコード電流ミラーと、
第1乃至第4NMOSトランジスタを含み、前記第1NMOSトランジスタ及び前記第2NMOSトランジスタは、前記第1ノードと第3ノードとの間に直列に連結され、前記第3NMOSトランジスタ及び前記第4NMOSトランジスタは、前記第2ノードと第4ノードとの間に直列に連結され、前記第1NMOSトランジスタ及び前記第3NMOSトランジスタのゲートは第2バイアス電圧に連結され、前記第2NMOSトランジスタ及び前記第4NMOSトランジスタのゲートは前記第2ノードに連結されるNMOSカスコード電流ミラーと、
前記第3ノードと第2レファランス電圧との間に直列に連結される第1ダイオードと、
前記第4ノードと前記第2レファランス電圧との間に直列に連結される第2ダイオードと、を含むことを特徴とする請求項24記載のバイアス電流発生器。 - 前記第1レファレンス電圧は電源電圧を含み、前記第2レファレンス電圧は接地電位を含むことを特徴とする請求項28記載のバイアス電流発生器。
- 前記第1ダイオードエミッタが前記第3ノードに連結され、ベース及びコレクタが第2レファレンス電圧に連結されるPNP型BJTを含み、前記第2ダイオードは、エミッタが前記第4ノードに連結され、ベース及びコレクタが前記第2レファレンス電圧に連結されるPNP型BJTを含むことを特徴とする請求項28記載のバイアス電流発生器。
- 前記第1バイアス電圧は、前記第2PMOSトランジスタ及び前記第4PMOSトランジスタを飽和させることができる電圧レベルを有し、前記第2バイアス電圧は、前記第1NMOSトランジスタ及び第3NMOSトランジスタを飽和させることができる電圧レベルを有することを特徴とする請求項28記載のバイアス電流発生器。
- 前記温度反比例電流生成部は、
前記第1レファレンス電圧と第5ノードとの間に直列に連結される第5PMOSトランジスタ及び第6PMOSトランジスタと、
前記第5ノードと前記第2レファレンス電圧との間に直列に連結される第5NMOSトランジスタ及び第6NMOSトランジスタと、
前記第1レファレンス電圧と第6ノードとの間に連結される第7PMOSトランジスタと、
前記第6ノードと前記第2レファレンス電圧との間に直列に連結される第7NMOSトランジスタ及び第8NMOSトランジスタと、を含み、前記第5PMOSトランジスタのゲートは前記第1ノードに連結され、前記第6PMOSトランジスタのゲートは前記第1バイアス電圧に連結され、前記第5NMOSトランジスタ及び前記第6NMOSトランジスタはそれぞれダイオードに連結され、前記第7PMOSトランジスタのゲートは前記第6ノードに連結され、前記第7NMOSトランジスタのゲートは前記第2ノードに連結され、前記第8NMOSトランジスタのゲートは前記第5ノードに連結されることを特徴とする請求項28記載のバイアス電流発生器。 - 前記加算部は、
前記第1レファレンス電圧と第7ノードとの間に直列に連結される第8PMOSトランジスタ及び第9PMOSトランジスタと、
前記第1レファレンス電圧と前記第7ノードとの間に連結される第10PMOSトランジスタと、
前記第7ノードと前記第2レファレンス電圧との間に連結される第9NMOSトランジスタと、
前記バイアス電流が生成されるバイアスノードと前記第2レファレンス電圧との間に連結される第10NMOSトランジスタと、を含み、前記第8PMOSトランジスタのゲートは前記第1ノードに連結され、前記第9PMOSトランジスタのゲートは前記第1バイアス電圧に連結され、第10PMOSトランジスタのゲートは前記第6ノードに連結され、前記第9NMOSトランジスタのゲートは前記第7ノードにレン連結され、前記第10NMOSトランジスタのゲートは前記第7ノードに連結されることを特徴とする請求項32記載のバイアス電流発生器。 - 前記バイアス電流発生器は、
第11乃至第14PMOSトランジスタ及び第11乃至第13NMOSトランジスタを含み、第1バイアス電圧を生成する第1電圧生成部と第15乃至第16PMOSトランジスタ、第14乃至第16NMOSトランジスタ及び第3ダイオードを含み、第2バイアス電圧を生成する第2電圧生成部を有するバイアス電圧生成部を含み、前記第11PMOSトランジスタ及び前記第11NMOSトランジスタは前記第1レファレンス電圧と前記第2レファレンス電圧との間に直列に連結され、前記第11PMOSトランジスタのゲートは第1ノードに連結され、前記第11NMOSトランジスタのゲートは前記第11PMOSトランジスタと前記第11NMOSトランジスタとの間の接合ノードに連結され、
前記第12PMOSトランジスタ及び前記第12NMOSトランジスタは、前記第1レファレンス電圧と前記第2レファレンス電圧との間に直列に連結され、前記第12PMOSトランジスタのゲートは前記第12PMOSトランジスタと前記第12NMOSトランジスタとの接合ノードに連結され、前記第12NMOSトランジスタのゲートは前記第11NMOSトランジスタのゲートに連結され、
前記第13乃至第14PMOSトランジスタ及び前記第13NMOSトランジスタは前記第1レファランス電圧と前記第2レファランス電圧との間に直列連結され、前記第13PMOSトランジスタのゲートは、前記第12PMOSトランジスタのゲートに連結され、前記第14PMOSトランジスタのゲートは前記第14PMOSトランジスタと前記第13NMOSトランジスタとの間の接合ノードに連結され、前記第13NMOSトランジスタのゲートは前記第12NMOSトランジスタのゲートに連結され、
前記第15PMOSトランジスタ及び前記第15NMOSトランジスタは、前記第1レファレンス電圧と第8ノードとの間に直列に連結され、前記第15PMOSトランジスタゲートは、前記第1ノードに連結され、前記第15NMOSトランジスタのゲートは前記第15PMOSトランジスタと前記第15NMOSトランジスタとの間の接合ノードに連結され、
前記第16PMOSトランジスタ、前記第14トランジスタ及び前記第16NMOSトランジスタは前記第1レファレンス電圧と前記第8ノードとの間に直列に連結され、前記第16PMOSトランジスタのゲートは、前記第1ノードに連結され、前記第14NMOSトランジスタのゲートは前記第16PMOSトランジスタと前記第14NMOSトランジスタと間の接合ノードに連結され、前記第16NMOSトランジスタのゲートは前記第15NMOSトランジスタのゲートに連結され、
前記第3ダイオードは、前記第8ノードと前記第2レファレンス電圧との間に直列に連結され、前記第14PMOSトランジスタと前記第13NMOSトランジスタとの間の前記接合ノードは前記第1バイアス電圧を生成し、前記第16PMOSトランジスタと前記第14NMOSトランジスタとの間の前記接合ノードは前記第2バイアス電圧を生成することを特徴とする請求項28記載のバイアス電流発生器。 - 前記第3ダイオードは、
エミッタが前記第8ノードに連結され、ベース及びコレクタが前記第2レファレンス電圧に連結されるPNP型BJTを含むことを特徴とする請求項34記載のバイアス電流発生器。 - 前記バイアス電流発生器は、
前記温度比例電流生成部及び前記温度反比例電流生成部の前記トランジスタがデジェネレイトバイアスポイントから外れるようにする始動部を更に含むことを特徴とする請求項28記載のバイアス電流発生器。 - 前記始動部は、
第17PMOSトランジスタと、
第18PMOSトランジスタと、
第19NMOSトランジスタと、
第20NMOSトランジスタと、
前記第1ノードと前記2レファレンス電圧との間に直列に連結される第17NMOSトランジスタと、
前記第1バイアス電圧と前記第2レファランス電圧との間に連結される第18NMOSトランジスタと、を含み、前記第17乃至第18PMOSトランジスタ及び前記第19乃至第20NMOSトランジスタは、前記第1レファレンス電圧と前記第2レファレンス電圧との間に直列に連結され、前記第17乃至第18PMOSトランジスタのゲートはそれぞれ前記第2レファレンス電圧に連結され、前記第19NMOSトランジスタのゲートは前記第2バイアス電圧に連結され、前記第20NMOSトランジスタのゲートは前記第2ノードに連結されることを特徴とする請求項36記載のバイアス電流発生器。 - 前記加算部は、
前記温度比例電流生成部によって生成される前記第1電流に対応する第1ミラー電流を生成する第1ミラー部と、
前記温度反比例電流生成部によって生成される前記第2電流に対応する第2ミラー電流を生成する第2ミラー部と、
前記第1ミラー電流及び第2ミラー電流を加算して前記バイアス電流を生成する第3ミラー部と、を含むことを特徴とする請求項24記載のバイアス電流発生器。 - 前記温度比例電流生成部は、
複数のトランジスタを含む第1電流経路と、
複数のトランジスタを含む第2電流経路と、を含み、前記第2電流経路の前記複数のトランジスタのうち、少なくとも一つは前記第1電流経路の前記複数のトランジスタより一つと対応し、前記第1電流経路及び前記第2電流経路の対応される前記トランジスタのうち、少なくとも一対は異なるトランジスタサイズを有し、前記第1電流は、前記異なるトランジスタサイズに対応して生成されることを特徴とする請求項24記載のバイアス電流発生器。 - 前記温度反比例電流生成部は、
複数のトランジスタを含む第3電流経路と、を含み、前記第2電流は前記温度比例電流生成部で生成される電圧に基づいて生成され、前記電圧が前記温度反比例電流生成部の能動回路素子によって分けられ、前記第2電流が生成されることを特徴とする請求項39記載のバイアス電流発生器。 - 前記温度比例電流生成部は、
第1レファランス電圧と第3ノードとの間に直列に連結される第1ダイオードと、
前記第1レファレンス電圧と第4ノードとの間に直列に連結される第2ダイオードと、
第1乃至第4PMOSトランジスタを含み、前記第1PMOSトランジスタ及び前記第2PMOSトランジスタは、第3ノードと第1ノードとの間に直列に連結され、前記第3PMOSトランジスタ及び前記第4PMOSトランジスタは前記第4ノードと第2ノードとの間に直列に連結され、前記第1PMOSトランジスタ及び前記第3PMOSトランジスタのゲートは前記第2ノードに連結され、前記第2PMOSトランジスタ及び前記第4PMOSトランジスタのゲートは第1バイアス電圧に連結されるPMOSカスコード電流ミラーと、
第1乃至第4NMOSトランジスタを含み、前記第1NMOSトランジスタ及び前記第2NMOSトランジスタは前記第1ノードと第2レファレンス電圧との間に直列に連結され、前記第3NMOSトランジスタ及び前記第4NMOSトランジスタは前記第2ノードと前記第2レファレンス電圧との間に直列に連結され、前記第1NMOSトランジスタ及び前記第3NMOSトランジスタのゲートは第2バイアス電圧に連結され、前記第2NMOSトランジスタ及び前記第4NMOSトランジスタのゲートは前記第1ノードに連結されるNMOSカスコード電流ミラーと、を含むことを特徴とする請求項24記載のバイアス電流発生器。 - 前記第1レファレンス電圧は電源電圧を含み、前記第2レファレンス電圧は接地電位を含むことを特徴とする請求項41記載のバイアス電流発生器。
- 前記第1ダイオードは、エミッタが前記第3ノードに連結され、ベース及びコレクタが前記第1レファレンス電圧に連結されるNPN型BJTを含み、前記第2ダイオードはエミッタが前記第4ノードに連結され、ベース及びコレクタが前記第1レファレンス電圧に連結されるNPN型BJTを含むことを特徴とする請求項41記載のバイアス電流発生器。
- 前記第1バイアス電圧は、前記第2PMOSトランジスタ及び前記第4PMOSトランジスタを飽和させることができる電圧レベルを有し、前記第2バイアス電圧は、前記第1NMOSトランジスタ及び前記第3NMOSトランジスタを飽和させることができる電圧レベルを有することを特徴とする請求項41記載のバイアス電流発生器。
- 前記温度反比例電流生成部は、
前記第1レファレンス電圧と第5ノードとの間に直列に連結される第5PMOSトランジスタ及び第6PMOSトランジスタと、
前記第5ノードと前記第2レファレンス電圧との間に直列に連結される第5NMOSトランジスタ及び第6NMOSトランジスタと、
前記第1レファレンス電圧と第6ノードとの間に直列で連結される第7PMOSトランジスタ及び第8PMOSトランジスタと、
前記第6ノードと前記第2レファレンス電圧との間に連結される第7NMOSトランジスタと、を含み、前記第5PMOSトランジスタ及び前記第6PMOSトランジスタはそれぞれダイオード連結され、前記第5NMOSトランジスタのゲートは前記第2バイアス電圧に連結され、前記第6NMOSトランジスタのゲートは前記第1ノードに連結され、第7PMOSトランジスタのゲートは前記第5ノードに連結され、前記第8PMOSトランジスタのゲートは前記第2ノードに連結され、前記第7NMOSトランジスタのゲートは前記第6ノードに連結されることを特徴とする請求項41記載のバイアス電流発生器。 - 前記加算部は、
第7ノードと前記第2レファレンス電圧との間に直列に連結される第8NMOSトランジスタ及び第9NMOSトランジスタと、
前記第7ノードと前記第2レファレンス電圧との間に連結される第10NMOSトランジスタと、
前記第1レファレンス電圧と前記第7ノードとの間に連結される第9PMOSトランジスタと、
前記第1レファレンス電圧と前記バイアス電流が生成されるバイアスノードとの間に連結される第10PMOSトランジスタと、を含み、前記第8NMOSトランジスタのゲートは前記第2バイアス電圧に連結され、前記第9NMOSトランジスタのゲートは前記第1ノードに連結され、前記第10NMOSトランジスタのゲートは前記第6ノードに連結され、前記第9PMOSトランジスタのゲートは前記第7ノードに連結され、第10PMOSトランジスタのゲートは前記第7ノードに連結されることを特徴とする請求項45記載のバイアス電流発生器。
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