兼顾精度和面积的12位电流镜电路制造技术

本发明专利技术提出了一种兼顾精度和面积的12位电流镜电路，包括：高四位电流镜电路组、中四位电流镜电路组、低四位电流镜电路组、输入电流偏置电路；所述电流镜偏置电路分别连接高四位电流镜电路组、中四位电流镜电路组，所述高四位电流镜电路组与中四位电流镜电路组、低四位电流镜电路组并联，且所述低四位电流镜电路组连接尾电流源，所述输入电流偏置电路连接头电流源。本发明专利技术凭借对12bit电流镜进行分段设计，并在中间四位采用了先等分后开关选通的方法，保证了高八位编码下输出电流的严格单调，并且在确保精度的情况下，减小了双极型晶体管的数量，极大的节省了芯片面积。

12 bit current mirror circuit with both precision and area

The present invention relates to both the 12 current mirror circuit, precision and area include: four current mirror circuit group, four group, low current mirror circuit four current mirror circuit group, the input current bias circuit; four current mirror circuit group the current mirror bias circuit are respectively connected with a high of four a current mirror circuit, the high group, four group and four in the current mirror circuit a current mirror circuit group, four in the low current mirror circuit group in parallel, and the lower four bits of the current mirror circuit connecting the tail current source, the input current bias circuit is connected with the first current source. The present invention with segmented design of 12bit current mirror, strobe switch and method first divided in the middle by four, to ensure the high output current eight bit encoding under strict monotonicity, and in order to ensure the accuracy and reduce the number of bipolar transistors, greatly saves chip area.

【技术实现步骤摘要】
兼顾精度和面积的12位电流镜电路
本专利技术涉及通信
，特别涉及一种兼顾精度和面积的12位电流镜电路。
技术介绍
在现代通信系统中，光纤通信因其信息容量大，中继距离长，传输速度快等优点被广泛的应用于高速率传输系统中。其中最重要的两个器件是发光二极管和光电二极管，前者作为光纤通信系统中的发射部分，将电流转化为光功率输出，发光二极管要正常工作其本身也需要一个固定的偏置电流，为保持光功率恒定，这个偏置电流需要能够动态调节，则其调节的精度和单调性就显得尤为重要，不能出现调节过程中出现抖动的情况，并且由于芯片设计时的面积约束，在保证精度的前提下也需要优化电路的面积。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。为此，本专利技术的目的在于提出一种兼顾精度和面积的12位电流镜电路，极大的优化电流镜电路的精度和版图面积。为了实现上述目的，本专利技术提供一种兼顾精度和面积的12位电流镜电路，包括高四位电流镜电路组、中四位电流镜电路组、低四位电流镜电路组、输入电流偏置电路；所述电流镜偏置电路分别连接高四位电流镜电路组、中四位电流镜电路组，所述高四位电流镜电路组与中四位电流镜电路组、低四位电流镜电路组并联，且所述低四位电流镜电路组连接尾电流源，所述输入电流偏置电路连接头电流源；所述高四位电流镜电路组包括多个并联的高四位电流镜电路，且每个高四位电流镜电路都包括高四位开关电路、高四位电流镜偏置电路、高四位电流镜，所述高四位开关电路的输入端连接所述的输入电流偏置电路，其输出端连接所述高四位电流镜偏置电路，所述高四位电流镜偏置电路的输出端连接高四位电流镜，所述高四位电流镜的输出端连接电流输出端；所述中四位电流镜电路组包括中四位开关电路、中四位电流镜偏置电路、多个并联的中四位电流镜、多个与中四位电流镜连接的多位开关电路，所述中四位开关电路的输入端连接所述的输入电流偏置电路，其输出端连接所述中四位电流镜偏置电路，所述中四位电流镜偏置电路的输出端连接多个并联的中四位电流镜，所述中四位电流镜通过多位开关电路连接电流输出端；所述低四位电流镜电路组包括低四位电流镜偏置电路、多个并联的低四位电流镜，所述低四位电流镜偏置电路的输入端接尾电流源，其输出端接多个并联的低四位电流镜，每个低四位电流镜都连接电流输出端。进一步的，所述高四位开关电路和所述中四位开关电路都由开关场效应管构成。进一步的，所述高四位电流镜偏置电路和所述中四位电流镜偏置电路都由双极型晶体管和与双极型晶体管的发射极连接的射极电阻组成，所述中四位电流镜偏置电路中的射极电阻与所述高四位电流镜偏置电路中的射极电阻一致且参数也保持一致。进一步的，所述输入电流偏置电路包括第一场效应管、第二场效应管、第一双极型晶体管、第一射极电阻、第一反馈电阻，所述第一场效应管的源极接第一双极型晶体管的集电极，其漏极接头电流源和第二场效应管的栅极且反馈接所述第一场效应管的栅极，所述第一双极型晶体管的发射极接第一射极电阻，其基极接第一反馈电阻和第二场效应管的源极，所述第二场效应管的漏极接头电流源的输入端且都接电源电压，第一双极型晶体管与高四位开关电路和中四位开关电路连接。进一步的，所述多位开关电路包括第一开关场效应管、第二开关场效应管，所述第一开关场效应管的源极与第二开关场效应管的源极连接且都与中四位电流镜连接，所述第一开关场效应管的漏极接电流输出端，所述第二开关场效应管的漏极接一电阻，所述第一开关场效应管的栅极与第二开关场效应管的栅极接相反的电平。进一步的，所述中四位电流镜偏置电路的输出端还接第三场效应管的源极，所述第三场效应管的漏极接一电阻。进一步的，所述低四位电流镜偏置电路包括第四场效应管、第五场效应管、第二电阻，所述第四场效应管的源极接地，其漏极接第五场效应管的源极，其栅极接第五场效应管的漏极，所述第五场效应管的漏极还接第二电阻的一端，其栅极接第二电阻的另一端，所述第二电阻的另一端还与尾电流源的输出端连接。进一步的，所述低四位电流镜包括第七场效应管、第八场效应管、第九场效应管、第十场效应管，所述第七场效应管的漏极接第九场效应管的源极，其源极接地，所述第八场效应管的源极接地，其漏极接第十场效应管的源极，所述第七场效应管的栅极和第八场效应管的栅极都接第四场效应管的栅极，所述第九场效应管的栅极与第十场效应管的栅极都接第五场效应管的栅极，所述第九场效应管的漏极与第十场效应管的漏极都接电流输出端。进一步的，所述高四位电流镜电路的数量为0-15个，所述中四位电流镜的数量为0-15个，所述低四位电流镜的数量为0-4个，所述中四位电流镜电路组中有1个中四位开关电路、1个中四位电流镜偏置电路、0-15个并联的中四位电流镜、0-15个多位开关电路。进一步的，所述高四位电流镜电路组的高四位开关电路和中四位电流镜电路组的低四位开关电路都采用温度计编码方式。本专利技术的兼顾精度和面积的12位电流镜电路具有以下有益效果：1、本专利技术凭借对12bit电流镜进行分段设计，并在中间四位采用了先等分后开关选通的方法，保证了高八位编码下输出电流的严格单调，并且在确保精度的情况下，减小了双极型晶体管的数量，极大的节省了芯片面积。2、本专利技术将高四位电流镜电路组与中四位电流镜电路组、低四位电流镜电路组并联，使高四位电流镜电路组、中四位电流镜电路组、低四位电流镜电路组分别独立工作，使得每一位都相对独立，避免这三者之间相互影响，确保了每位的电流镜在数模转换过程中的精度和单调性。3、本专利技术在高四位的开关利用温度计码进行编码的方式，避免了采用二进制编码时由于时序延迟导致的glitch(误码)以及失调导致的非线性，确保了高四位电流镜在数模转换过程中的精度和单调性。4、本专利技术中四位的开关编码也采用了与高四位一致的温度计码形式，实现分段设计的方法，避免时序延迟引起的误码，实现对非单调性的优化，确保了中四位电流镜在数模转换过程中的精度和单调性。5、本专利技术的电路结构以及控制原理简单，可以大范围推广使用。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为本专利技术的电路结构图；图2为本专利技术采用的温度计码编译表；图3为本专利技术对12bit电流镜的优化示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。本专利技术提供一种兼顾精度和面积的12位电流镜电路，参考附图1-3所示，包括高四位电流镜电路组2、中四位电流镜电路组3、低四位电流镜电路组4、输入电流偏置电路1；电流镜偏置电路1分别连接高四位电流镜电路组2、中四位电流镜电路组3，高四位电流镜电路组2与中四位电流镜电路组3、低四位电流镜电路组4并联，且低四位电流镜电路组4连接尾电流源I2，输入电流偏置电路1连接头电流源I1。输入电流偏置电路1包括第一场效应管Mc、第二场效应管Ma、第一双极型晶体管Qbias、第一射极电阻Ra、第一反馈电阻Rb，第一场效应管Mc的源极接第一双极型晶体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种兼顾精度和面积的12位电流镜电路，其特征在于，包括高四位电流镜电路组、中四位电流镜电路组、低四位电流镜电路组、输入电流偏置电路；所述电流镜偏置电路分别连接高四位电流镜电路组、中四位电流镜电路组，所述高四位电流镜电路组与中四位电流镜电路组、低四位电流镜电路组并联，且所述低四位电流镜电路组连接尾电流源，所述输入电流偏置电路连接头电流源；所述高四位电流镜电路组包括多个并联的高四位电流镜电路，且每个高四位电流镜电路都包括高四位开关电路、高四位电流镜偏置电路、高四位电流镜，所述高四位开关电路的输入端连接所述的输入电流偏置电路，其输出端连接所述高四位电流镜偏置电路，所述高四位电流镜偏置电路的输出端连接高四位电流镜，所述高四位电流镜的输出端连接电流输出端；所述中四位电流镜电路组包括中四位开关电路、中四位电流镜偏置电路、多个并联的中四位电流镜、多个与中四位电流镜连接的多位开关电路，所述中四位开关电路的输入端连接所述的输入电流偏置电路，其输出端连接所述中四位电流镜偏置电路，所述中四位电流镜偏置电路的输出端连接多个并联的中四位电流镜，所述中四位电流镜通过多位开关电路连接电流输出端；所述低四位电流镜电路组包括低四位电流镜偏置电路、多个并联的低四位电流镜，所述低四位电流镜偏置电路的输入端接尾电流源，其输出端接多个并联的低四位电流镜，每个低四位电流镜都连接电流输出端。...

【技术特征摘要】
1.一种兼顾精度和面积的12位电流镜电路，其特征在于，包括高四位电流镜电路组、中四位电流镜电路组、低四位电流镜电路组、输入电流偏置电路；所述电流镜偏置电路分别连接高四位电流镜电路组、中四位电流镜电路组，所述高四位电流镜电路组与中四位电流镜电路组、低四位电流镜电路组并联，且所述低四位电流镜电路组连接尾电流源，所述输入电流偏置电路连接头电流源；所述高四位电流镜电路组包括多个并联的高四位电流镜电路，且每个高四位电流镜电路都包括高四位开关电路、高四位电流镜偏置电路、高四位电流镜，所述高四位开关电路的输入端连接所述的输入电流偏置电路，其输出端连接所述高四位电流镜偏置电路，所述高四位电流镜偏置电路的输出端连接高四位电流镜，所述高四位电流镜的输出端连接电流输出端；所述中四位电流镜电路组包括中四位开关电路、中四位电流镜偏置电路、多个并联的中四位电流镜、多个与中四位电流镜连接的多位开关电路，所述中四位开关电路的输入端连接所述的输入电流偏置电路，其输出端连接所述中四位电流镜偏置电路，所述中四位电流镜偏置电路的输出端连接多个并联的中四位电流镜，所述中四位电流镜通过多位开关电路连接电流输出端；所述低四位电流镜电路组包括低四位电流镜偏置电路、多个并联的低四位电流镜，所述低四位电流镜偏置电路的输入端接尾电流源，其输出端接多个并联的低四位电流镜，每个低四位电流镜都连接电流输出端。2.如权利要求1所述的兼顾精度和面积的12位电流镜电路，其特征在于：所述高四位开关电路和所述中四位开关电路都由开关场效应管构成。3.如权利要求1所述的兼顾精度和面积的12位电流镜电路，其特征在于：所述高四位电流镜偏置电路和所述中四位电流镜偏置电路都由双极型晶体管和与双极型晶体管的发射极连接的射极电阻组成，所述中四位电流镜偏置电路中的射极电阻与所述高四位电流镜偏置电路中的射极电阻一致且参数也保持一致。4.如权利要求1所述的兼顾精度和面积的12位电流镜电路，其特征在于：所述输入电流偏置电路包括第一场效应管、第二场效应管、第一双极型晶体管、第一射极电阻、第一反馈电阻，所述第一场效应管的源极接第一双极型晶体管的集电极，其漏极接头电流源和第二场效应管的栅极且反馈接所述第一场效应管的栅极，所述第一双极型晶体管的发射极接第一射极电阻，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：施家鹏，杨仲盼，曹正军，
申请(专利权)人：南京美辰微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32