用于镜像电流的快速恢复的模拟升压电路制造技术

本文公开了用于镜像电流的快速恢复的模拟升压电路。一种电流镜包括输入晶体管和输出晶体管，其中输入晶体管和输出晶体管的源极连接到电源电压节点。输入晶体管和输出晶体管的栅极通过开关连接。第一电流源耦合到输入晶体管以提供输入电流。复制晶体管具有连接到电源节点的源极和在镜像节点处连接到输入晶体管的栅极的栅极。第二电流源耦合到复制晶体管以提供复制电流。源极跟随器晶体管的源极连接到镜像节点，并且其栅极连接到复制晶体管的漏极。镜像节点处的电荷共享响应于开关的驱动而发生，并且源极跟随器晶体管响应于此而导通以对镜像节点放电。

Analog boost circuit for fast restoration of mirror current

A simulated boost circuit for fast restoration of mirror current is disclosed. A current mirror includes an input transistor and an output transistor, wherein the source of the input transistor and the output transistor is connected to the power supply voltage node. The gate of the input transistor and the output transistor is connected by a switch. The first current source is coupled to the input transistor to provide input current. The replicated transistor has a gate connected to the power node and a grid connected to the gate of the input transistor at the mirror node. The second current source is coupled to the replicated transistor to provide copy current. The source of the source follower transistor is connected to the mirror node and its gate is connected to the drain of the replication transistor. The charge sharing at the mirror node occurs in response to the drive of the switch, and the source follower transistor responds to this and conducts the discharge to the mirror node.

【技术实现步骤摘要】
用于镜像电流的快速恢复的模拟升压电路
本专利技术涉及电流镜像电路，并且具体地涉及被配置为提供镜像电流的快速恢复的模拟升压电路。
技术介绍
电流镜像电路在本领域中是众所周知的。这些电路用于将输入参考电流镜像为输出电流。输出电流与输入电流的幅度的比率被称为镜像比率。一些电流镜像实现开启输出晶体管以提供输出电流。由于与输出晶体管的栅极电容的充电相关的时间延迟，输出电流达到峰值幅度中存在时间延迟。针对输出电流的这个“稳定时间”可能会引起被提供有从电流镜输出的信号的下游电路的操作发生问题。本领域需要解决上述问题。
技术实现思路
应当理解，前面的总体描述和下面的详细描述都是示例性的和解释性的，并且旨在提供对所要求保护的本专利技术的进一步解释。在实施例中，一种电流镜像电路包括：输入分支，其包括具有源极节点、栅极节点和漏极节点的第一晶体管，其中所述源极节点耦合到电源电压节点，并且所述栅极节点耦合到所述漏极节点；输出分支，其包括具有源极节点、栅极节点和漏极节点的第二晶体管，其中所述源极节点耦合到电源电压节点；第一开关，其将第二晶体管的栅极节点耦合到第一晶体管的栅极节点；复制分支，其包括具有源极节点、栅极节点和漏极节点的第三晶体管，其中所述源极节点耦合到电源电压节点，并且所述栅极节点直接连接到第一晶体管的栅极节点；以及具有源极节点、栅极节点和漏极节点的源极跟随器晶体管，其中所述源极节点直接连接到第一晶体管和第三晶体管的连接的栅极节点，并且所述栅极节点耦合到第三晶体管的漏极节点。在实施例中，一种电流镜像电路包括：具有源极节点、栅极节点和漏极节点的第一晶体管，其中所述源极节点连接到电源电压节点，并且所述栅极节点连接到所述漏极节点；具有源极节点、栅极节点和漏极节点的第二晶体管，其中所述源极节点连接到电源电压节点；将第二晶体管的栅极节点耦合到第一晶体管的栅极节点的第一开关；具有源极节点、栅极节点和漏极节点的第三晶体管，其中所述源极节点连接到电源电压节点，并且所述栅极节点连接到第一晶体管的栅极节点；以及具有源极节点、栅极节点和漏极节点的源极跟随器晶体管，其中所述源极节点连接到第一晶体管和第三晶体管的连接的栅极节点，并且所述栅极节点连接到第三晶体管的漏极节点。在实施例中，一种电流镜像电路包括：输入晶体管；输出晶体管；其中输入晶体管和输出晶体管的源极连接到电源电压节点；将输入晶体管的栅极耦合到输出晶体管的栅极的开关；被耦合以向输入晶体管提供输入电流的第一电流源；具有连接到电源电压节点的源极和在镜像节点处连接到输入晶体管的栅极的栅极的复制晶体管；被耦合以向复制晶体管提供复制电流的第二电流源；具有连接到镜像节点的源极和连接到复制晶体管的漏极的栅极的源极跟随器晶体管；以及被配置为驱动所述开关导致在输出晶体管的栅极与镜像节点之间发生电荷共享的控制电路，所述源极跟随器晶体管响应于所述电荷共享而导通以便对镜像节点放电。附图说明附图被包括以提供对本专利技术的进一步理解，并且附图被合并在本说明书中并且构成本说明书的一部分，示出本专利技术的实施例并且与说明书一起用于解释本专利技术的原理。在附图中：图1是电流镜像电路的电路图；图2A至图2C示出了图1的电流镜像电路的操作波形；图3是电流镜像电路的电路图；图4A至图4E示出了图3的电流镜像电路的操作波形；以及图5A至图5B是电流镜像电路的电路图。具体实施方式现在参考图1，其示出了电流镜像电路10的电路图。电路10包括由具有源极节点、栅极节点和漏极节点的第一p沟道晶体管14形成的输入分支12。源极节点耦合到电源电压节点Vdd，并且栅极节点(在本文中也称为镜像节点)在中间节点16处耦合到漏极节点。第一p沟道晶体管14因此是二极管连接的器件。输入分支中的n沟道晶体管18具有源极节点、栅极节点和漏极节点，并且晶体管14和18的源极漏极路径串联耦合。晶体管18的漏极节点耦合到中间节点，并且栅极节点耦合到电源电压节点Vdd。当向电路供电时，晶体管18相应地导通。电流源20耦合在晶体管18的源极节点与接地参考节点之间，并且因此与晶体管14和18的串联耦合的源极漏极路径串联耦合。电流源20从晶体管14的栅极(镜像)节点汲取输入电流Iin，该输入电流Iin在输入分支12中流动。电路10还包括多个输出分支26(1)至26(n)。每个输出分支26由具有源极节点、栅极节点和漏极节点的第二p沟道晶体管28形成。源极节点耦合到电源电压节点Vdd，并且栅极节点通过第一开关电路30连接到晶体管14的栅极(镜像)节点。第一开关电路30响应于使能信号EN而被驱动到闭合状态，以便使得在每个输出分支26(1)至26(n)中的利用晶体管28的漏极节点的电流镜像操作能够输出镜像输入电流Iin的输出电流Iout(Iout(1)...Iout(n))，其中Iout＝M*Iin，其中M等于p沟道晶体管14与p沟道晶体管28之间的由晶体管尺寸(宽度/长度)之差限定的镜像比率。晶体管28的栅极节点还通过第二开关32连接到电源电压节点Vdd。第二开关32响应于使能条信号ENB(即，信号EN的逻辑补码)而被驱动到闭合状态，以便将栅极节点充电到电源电压Vdd并且从而确保晶体管28完全关断。控制电路86被提供以生成使能信号EN和使能条信号ENB，以便在使能条信号ENB被确立(asserted)时关于禁用操作模式控制电流镜像电路10的操作，并且在使能信号EN被确立时关于启用操作模式控制电流镜像电路10的操作。参考图2A至图2C，电路10的操作如下：在时间t1之前，控制电路86引起使能条信号ENB被确立(附图标记60)以导通与输出分支26(1)至26(n)中的晶体管28相关联的第二开关32。这将晶体管28的栅极端子耦合到电源电压节点Vdd，其导致将栅极电容充电到电压Vdd。这完全关断了晶体管28，并且因此在输出分支26(1)至26(n)中存在零输出电流Iout(附图标记69)。由于使能信号EN通过控制电路86相应地被解除确立(deasserted)，晶体管28的栅极端子与晶体管14的栅极(镜像)节点断开。晶体管14的栅极(镜像)节点处的电压将近似比电源电压Vdd低晶体管14的一个栅极到源极电压降(Vgs约为0.8V)。在时间t1，使能条信号ENB通过控制电路86被解除确立(附图标记62)以断开第二开关32，并且使能信号EN相应地通过控制电路86被确立(附图标记64)以导通第一开关30并且将晶体管28的栅极端子连接到晶体管14的栅极(镜像)节点。由于电荷共享，晶体管14的栅极(镜像)节点处的电压将立即上升(附图标记66)，并且然后当晶体管14的栅极(镜像)节点通过输入电流Iin被放电时，朝向预置时间t1电压缓慢回退(附图标记68)。当晶体管14的栅极(镜像)节点处的电压下降时，输出分支26(1)至26(n)中的晶体管28变得更导电并且输出分支26(1)至26(n)中的输出电流Iout的幅度相应地增加(附图标记70)。应当注意，当达到输出电流Iout的峰值幅度时，在时间t1与时间t2之间存在显著的延迟。针对t1与t2之间的栅极(镜像)节点电压的这个“稳定时间”与输出分支26(1)至26(n)中的晶体管28的栅极电容所呈现的电容性负载成比例。如果输出电流Iout与电流脉冲的生成相关地被提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电流镜像电路，包括：输入分支，包括具有源极节点、栅极节点和漏极节点的第一晶体管，其中所述源极节点耦合到电源电压节点，并且所述栅极节点耦合到所述漏极节点；输出分支，包括具有源极节点、栅极节点和漏极节点的第二晶体管，其中所述源极节点耦合到所述电源电压节点；第一开关，将所述第二晶体管的栅极节点耦合到所述第一晶体管的栅极节点；复制分支，包括具有源极节点、栅极节点和漏极节点的第三晶体管，其中所述源极节点耦合到所述电源电压节点，并且所述栅极节点直接连接到所述第一晶体管的栅极节点；以及源极跟随器晶体管，具有源极节点、栅极节点和漏极节点，其中所述源极节点直接连接到所述第一晶体管和所述第三晶体管的连接的栅极节点，并且所述栅极节点耦合到所述第三晶体管的漏极节点。

【技术特征摘要】
2017.01.03 US 15/397,1371.一种电流镜像电路，包括：输入分支，包括具有源极节点、栅极节点和漏极节点的第一晶体管，其中所述源极节点耦合到电源电压节点，并且所述栅极节点耦合到所述漏极节点；输出分支，包括具有源极节点、栅极节点和漏极节点的第二晶体管，其中所述源极节点耦合到所述电源电压节点；第一开关，将所述第二晶体管的栅极节点耦合到所述第一晶体管的栅极节点；复制分支，包括具有源极节点、栅极节点和漏极节点的第三晶体管，其中所述源极节点耦合到所述电源电压节点，并且所述栅极节点直接连接到所述第一晶体管的栅极节点；以及源极跟随器晶体管，具有源极节点、栅极节点和漏极节点，其中所述源极节点直接连接到所述第一晶体管和所述第三晶体管的连接的栅极节点，并且所述栅极节点耦合到所述第三晶体管的漏极节点。2.根据权利要求1所述的电路，其中所述输入分支还包括被配置为向所述输入分支提供输入电流的输入电流源。3.根据权利要求1所述的电路，其中所述复制分支还包括被配置为向所述复制分支提供控制电流的控制电流源。4.根据权利要求3所述的电路，还包括电容器，所述电容器具有耦合到所述源极跟随器晶体管的栅极节点的第一端子和耦合到所述控制电流源的输出的第二端子。5.根据权利要求3所述的电路，还包括具有源极节点、栅极节点和漏极节点的第四晶体管，其中所述源极节点直接连接到所述第一晶体管和所述第三晶体管的连接的栅极节点，所述栅极节点连接到所述源极跟随器晶体管的栅极节点，并且所述漏极节点耦合到所述控制电流源的输出。6.根据权利要求3所述的电路，还包括：极化电流源，被配置为提供极化电流；以及第二开关，耦合在所述极化电流源的输出与所述控制电流源的输出之间。7.根据权利要求6所述的电路，还包括被配置为控制所述电流镜像电路在第一操作模式中和在第二操作模式中的操作的控制电路，在所述第一操作模式中所述第一开关被解除驱动并且所述第二开关被驱动，在所述第二操作模式中所述第一开关被驱动并且所述第二开关被解除驱动。8.根据权利要求7所述的电路，其中所述控制电路引起所述第二开关从被驱动转换到被解除驱动，并且引起所述第一开关从被解除驱动转换到被驱动。9.根据权利要求1所述的电路，还包括：第一解码器电路，与所述第一晶体管的源极漏极路径串联连接并且连接到所述第一晶体管的栅极节点；以及第二解码器电路，与所述第三晶体管的源极漏极路径串联连接并且连接到所述源极跟随器晶体管的栅极节点。10.根据权利要求1所述的电路，还包括耦合在所述第二晶体管的栅极节点与所述电源电压节点之间的第二开关，其中当所述第一开关被解除驱动时所述第二开关被驱动，并且当所述第二开关被解除驱动时所述第一开关被驱动。11.一种电流镜像电路，包括：第一晶体管，具有源极节点、栅极节点和漏极节点，其中所述源极节点连接到电源电压节点，并且所述栅极节点连接到所述漏极节点；第二晶体管，具有源极节点、栅极节点和漏极节点，其中所述源极节点连接到所述电源电压节点；第一开关，...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·帕索蒂，L·卡佩奇，R·祖尔拉，
申请(专利权)人：意法半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT