快速COMS电流镜制造技术

本发明专利技术涉及一种ＣＭＯＳ电流镜（１０），其包括：一电流输入端（Ｉ＿ｉｎ）；一输入晶体管（１２），该输入晶体管（１２）的导电通路处于所述电流输入端（Ｉ＿ｉｎ）和一参考电势端子（１４）之间；一电流输出端（Ｉ＿ｏｕｔ）；一输出晶体管（１６），该输出晶体管（１６）的导通路径与所述参考电势端子（１４）连接并且该输出晶体管（１６）向所述电流输出端（Ｉ＿ｏｕｔ）供给输出电流；一对于所述两个晶体管（１２、１６）共同的栅极节点（１８）；以及一供电电势端子（２０）。所述电流镜（１０）的特征在于，所述电流镜具有一第一另外的晶体管（２２），该第一另外的晶体管的导电通路处于所述供电电势端子（２０）和所述栅极节点（１８）之间，并且该第一另外的晶体管的栅极端子（２４）连接至所述电流输入端（Ｉ＿ｉｎ），并且所述电流镜还具有一第二另外的晶体管（２６），该第二另外的晶体管的导电通路处于所述参考电势端子（１４）和所述栅极节点（１８）之间，并且该第二另外的晶体管的栅极端子（２８）连接至所述栅极节点（１８）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据权利要求1前序部分的CMOS电流镜。
技术介绍
这种CMOS电流镜本身是已知的，例如由Tietze/Schenk所著的、由Springer-VerlagBerlin/Heidelbeig/NewYork出版社出版的'Mbleiterschaltungstechnik'， (ISBN 3-540-194754)，第九版，第96和97页所公开。此外，ThartFahVoo和Toumazou, C.所发表的"A Novel Highspeed Current Mirror Compensation Technique and Application"(正EE电路与系统国际^i义；1995年4月28日至5月3日，1995年 第三巻，第2108页至2111页)中也公开了一种电流镜，该电流镜在输入晶体管 和输出晶体管的栅极端子之间具有一个阻抗。此外，具有共栅-共阴晶体管 (Kaskoden-Transistoren)以提高输出阻抗的电流镜也是已知的。在US 2004/0056708 Al中也给出了各种CMOS电流镜。CMOS电流镜的工作原理基于，以相同的栅极源极电压在饱和区内驱动输入 晶体管和输出晶体管。如果这两个晶体管是相同的，另P么在它们的导电鄉各中流过相同的电流。在这里，导电m总是被理解为一个电、^e各，该电^M在沟道区域和必要时存在的漂移区(Driftregionen)连通的情况下将MOS晶体管的漏 极和源极连接。如果在输入支路和输出支路中4顿具有不同几何结构的晶体管， 那么w/h/V^的比值就确定了输出电流强度和输入电流强度的比值，该比值也 被称为电流放大系数。在此，w分别标沟道宽度，l表示沟道长度，下标l表示 输入晶体管、下标2表示输出晶体管。此外，电流镜允许通ii向输出晶体管， 入晶体管并联相同数量的相同的晶体管而产生整数倍的输入电流或者几分之一倍 的输入电流。输入电流的变化不是没有MMi也、而是以一定的延迟,在输出电流中，所 述，取决于晶体管的跨导gm，即取决于作为分子的漏极电流与作为分母的栅极 源极电压的比值，并且取决于晶体管的栅极源极电容。所述5Sm于一些应用来说是干扰性的。例如在高速度的电流l^辦换器(DAC: digital analog Converter) 中以及CD和/或DVD设备的激光驱动器中在快速写入过程中，要求输出电流的 高的变化艘。但是，本专利技术不限于这些应用。数模转换器其实具有十分广阔的 应用范围，本专利技术可以广aS用在这种辦莫转换器具有电流输出端且必须是还比 较快的场合。下面这个列表给出了一些示例，其中该列举不是穷尽的低财测量技术、 可编程电压源禾吨流源、机动车领域中的测量技术、例如印刷工业中的精密运动 控制、机动车领域中的调节器、如应用于电信系统中的数字式可编程电流回路、 可编禾I3I辑器件(programmable logic controller),输鳩出卡、移动电话、高速数 丰翻!li微、寻呼机(pager)、光纤交换站(交换处理)，功率放大器、压控振荡器 的控制(VCOcontrol)。但是，电流镜也以各种形胡于集成电路的设计中，例如 向电路部分、如放大器或者混频器供电；用于模拟信号处理；或者作为两个电路 之间的接口，因为对于参考电势的干扰，电流传输比电压传输的敏感f，更低。在上述的已知的电流镜中，所述电流镜具有一个接在输入晶体管的栅极端子 与输出晶体管的栅极端子之间的阻性阻抗，在输入电流发生变化之后，输出电流 的上升吋间和起振时间取决于戶/Mffi^的值和所述电流的值。在此，最优的阻抗 〈tt伴随电流改变的，并且因而必须总是被匹配。
技术实现思路
M^脱
技术介绍
出发，本专利技术的任务在于ili共一种电流镜，借助戶脱电流镜， 输入电流能够以短的上升时间和大的增益反映到输出电流中。在此，大的增益被働军为10倍至20倍的增益。在开始部分戶;M鄉的电流镜中，该任务M31fe利要求i的特征部分的特征 来解决。在这里，第一另夕卜的晶体管使得电流镜的输入晶体管和输出晶体管的栅 极端子的快速充电成为可能。然而，这是以第二另外的晶体管为前提斜牛，戶腿第二另外的晶体管使得电流流过第一另外的晶体管成为可能。ilii第二另外的晶 体管能够从输入晶体管和输出晶体管的共同的栅极节点弓I出电流，尽管这两个晶 体管的栅极端子不接收电流。戶皿电流镜的优点在于，其比在开始部分提及的出 版物'Halbleiterechaltungstechnik"中所公开的电流镜具有更短的上升时间。与借助 在输入晶体管的栅极端子和输出晶体管的栅极端子之间的阻性阻抗工作的电流镜相比较，这里所提出的电流镜具有这样的优点在这里不必针对电流3M进行匹 配。借助一个雌的构型可以解刺言号超调和振铃的倾向，其中，电流镜具有一 由衰减晶体管构成的衰减网络，该衰减网络被连接至电流输入端和参考电势端子。一个优选的构型的特征在于，所皿减网路具有一第一衰减晶体管、 一第二 衰减晶体管和一第3减晶体管，其中第一衰减晶体管的导电通路处于电流输入 端和参考电势端子之间，第二衰减晶体管的导电ffl&处于供电电势端子和第一衰 减晶体管的栅极端子之间，第H^减晶体管的导电ffi5各处于第一衰减晶体管的栅 极端子和参考电势端子之间，第二衰减晶体管的栅极端子连接至电流输入端，而第H^减晶体管的栅极端子连接Sm—衰减晶体管的栅极端子。由所，减晶体管构成的衰减网络类似于由两个NMOS 二极管构成的串联电 路地工作，并且戶;f^减网络在电流输入端I—in斷氐电流镜的输入P鹏。在这里， MOS 二极管S^为漏极和栅极相连接的MOS晶体管。作为所希望的结果，戶脱 三个衰减晶体管衰减了臓超调。一个替代的构型的特征在于，所，减网络具有由两个晶体管二极管构成的 串联电路，该串联电路位于电流输入端和参考电势端子之间。这种具有仅两个晶 体管的电流镜类似于具有包括三个晶体管的衰减网络的CMOS电流镜地工作。同样优选的是,电流镜具有一输出端共栅-共阴晶体管，繊出端共栅-共阴晶 体管的导电通路处于电流输出端和输出晶体管的导电通路之间。该电流M过所 述输出端共栅-共阴晶体管而具有增大的输出阻抗。同样i^的是，所述输出端共 栅-共阴晶体管的栅极端子被连接至电流输入端。另一个，的构型的特征在于，电流镜具有一电流输入端以及一输入端共栅-共阴晶体管，该电流输入端包括一主电流输入端和一辅助电流输入端，其中，所述输入端共栅-共阴晶体管的导电逦珞的一^i接Si电流输入端，而戶腿输入端共栅-共阴晶体管的导电M^各的另一端构j^，辅助电流输入端，戶;M输入端共栅 -共阴晶体管的栅极端子和所述输出端共栅-共阴晶体管的栅极端子相互连接并且被连接至一共栅-共阴控制端子(Kaskoden-Steueranschluss);并UM第一另外的 晶体管的栅极端子连接至臓辅助电流输入端。该构型的特征在于，在电流输入端或者ij^电流输入端I—in J^f于运行所需 的输入电压被从两个栅极源极电压降低到了一个栅极源极电压。此外，该构型同样也具有提高的输出ffi^:。在作为多输出电流源(Strombank)的一种构型中，CMOS电流镜具有多，出晶体管，戶，多^出晶体管的导电m被连接至戶，本文档来自技高网...

【技术保护点】
ＣＭＯＳ电流镜（１０；１１；１３；１５；１７；１９；２１；２３；２５），其包括：一电流输入端（Ｉ＿ｉｎ）；一输入晶体管（１２），该输入晶体管（１２）的导电通路处于所述电流输入端（Ｉ＿ｉｎ）和一参考电势端子（１４）之间；一电流输出端（Ｉ＿ｏｕｔ）；一输出晶体管（１６），该输出晶体管（１６）的导电通路与所述参考电势端子（１４）连接并且该输出晶体管（１６）向所述电流输出端（Ｉ＿ｏｕｔ）供给输出电流；一对于所述两个晶体管（１２、１６）共同的栅极节点（１８）；以及一供电电势端子（２０），其特征在于：所述电流镜（１０；１１；１３；１５；１７；１９；２１；２３；２５）具有一第一另外的晶体管（２２），该第一另外的晶体管的导电通路处于所述供电电势端子（２０）和所述栅极节点（１８）之间，并且该第一另外的晶体管的栅极端子（２４）连接至所述电流输入端（Ｉ＿ｉｎ），并且所述电流镜还包括一第二另外的晶体管（２６），该第二另外的晶体管的导电通路处于所述栅极节点（１８）和所述参考电势端子（１４）之间，并且该第二另外的晶体管的栅极端子（２８）连接至所述栅极节点（１８）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：U卡特豪斯，P科尔布，
申请(专利权)人：ATMEL德国有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]