一种恒流电路制造技术

本发明专利技术适用于集成电路领域，提供了一种恒流电路，包括：镜像电流产生电路，将输入的参考电流进行镜像变换；输出电阻提升电路，将所述镜像变换后的镜像电流输出，并将电流输出端的等效电阻放大。本发明专利技术提供的恒流电路通过镜像电流产生电路产生各个偏置电压，确保ＭＯＳ管工作状态一致，保证了电流放大倍数不受输出电流大小的影响；同时，采用输出电阻提升电路对电流输出端的等效电阻进行放大，保证输出电流不受输出脚电压的影响，提高了恒流电路的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于集成电路领域，尤其涉及一种恒流电路。
技术介绍
模拟信号芯片以及模拟数字混合信号芯片中经常需要能够产生高性能电流的恒流电路，该恒流电路可以产生各种电流以提供给芯片内部或外部使用；利 用该恒流电路的芯片可以完成模数转换、数模转换以及提供各种工作电流等。尤其是在一些精度要求高、输出阻抗要求高的应用领域， 一个具有电源电 压抑制能力强的恒流电路十分必要。例如在恒流LED驱动应用领域(特别是大 屏幕LED屏)，为了保证LED屏中各像素的一致性以及电源电压抑制能力强， 一般要求输出电流对电源抑制能力达到60dB以上(即输出端的电压变化IV， 引起的电流变化小于0.1%)，同时还要求输出的电压范围为0.7V-VCC。图1示出了现有技术提供的恒流电路，包括三个MOS管Ml、 M2、 M3， 其中MOS管Ml的源极接地，栅、漏极接参考电流Iref, MOS管M2的源极接 地，栅极连接至MOS管Ml的栅极，还连接至参考电流Iref，漏极连接至MOS 管M3的源极，而MOS管M3的栅极接偏置电压VB，漏极输出电流Iout。其 中，参考电流Iref通过由MOS管Ml、 M2组成的镜像电路后产生的镜像电流 通过MOS管M3输出电流Iout。理论上，Iout=N x Iref (其中N为M2与Ml 的宽长比的比值)；然而，当参考电流Iref发生改变时，MOS管Ml、 M2的 栅极电压也发生改变，导致M1与M2的源漏压降变化，使得比例N会随着输 入参考电流Iref的变化而变化，从而使得输出的电流lout存在误差。在CMOS工艺中，MOS管的等效输出电流lout受MOS管漏源极之间的电 压影响，如果MOS管漏源极之间的电压变化IV,则导致输出电流Iout的变化超过1%，如此大幅度的变化对于要求电源电压抑制能力强的恒流电路来说是 致命的。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种恒流电路，旨在解决现有技术提供的恒 流电路的电源电压抑制能力弱的问题。本专利技术实施例是这样实现的， 一种恒流电路，包括 镜像电流产生电路，将输入的参考电流进行镜像变换； 输出电阻提升电路，将所迷镜像变换后的镜像电流输出，并将电流输出端 的等效电阻放大。本专利技术实施例提供的恒流电路通过镜像电流产生电路产生各个偏置电压， 确保MOS管工作状态一致，保证了电流放大倍数不受输出电流大小的影响； 同时，采用输出电阻提升电路对电流输出端的等效电阻进行放大，保证输出电 流不受输出脚电压的影响，提高了恒流电路的性能。附图说明图l是现有技术提供的恒流电路的电路图2是本专利技术实施例提供的恒流电路的电路图3是本专利技术实施例提供的恒流电路中放大电路的电路图4是本专利技术实施例提供的恒流电路中输出电阻提升电路的等效电路图。具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供的恒流电路通过镜像电流产生电路产生各个偏置电压，确保MOS管工作状态一致，保证了电流放大倍数不受输出电流大小的影响； 同时，采用输出电阻提升电路对电流输出端的等效电阻进行放大，保证输出电 流不受输出脚电压的影响，提高了恒流电路的性能。本专利技术实施例提供的恒流电路可以釆用互补金属氧化物半导体 (Complementary Metal Oxide Semiconductor, CMOS)工艺制作，也可以采用 模拟的双极工艺(Bipolar)制作；该恒流电i 各主要应用于电源管理领域和孩史电 子
，具体应用于恒流LED驱动芯片、电源管理、数据转换电路等。图2示出了本专利技术实施例提供的恒流电路，为了便于说明，仅示出了与本 专利技术实施例相关的部分，详述如下。恒流电路包括镜像电流产生电路10以及输出电阻提升电路20，其中镜 像电流产生电路10将输入的参考电流Iref进行镜像变换；输出电阻提升电路 20将镜像变换后的镜像电流输出，并将电流输出端的等效电阻放大。其中，镜像电流产生电路10包括第一晶体管M1、第二晶体管M2以及 第一放大电路A1;其中，第一晶体管M1的栅极连接至第一放大器A1的输出 端；源极接地，漏极与参考电流Iref连接，还与第一放大电路Al的正相输入 端连接；第一放大电路Al的反相输入端接参考电压VB;第二晶体管M2的栅 极连接至第一放大器Al的输出端；源极接地，漏极输出镜像电流。需要说明 的是，本专利技术实施例中的所有晶体管的源极与漏极均可以互换。作为本专利技术的一个实施例，第一晶体管Ml与第二晶体管M2可以为MOS 管，也可以为三极管。在本专利技术实施例中，第一放大电路Al的电路如图3所示，包括差分输 入对管30、第四晶体管MN5、第五晶体管MN6以及镜像电路40;其中，差分 输入对管30将第一差分电压信号VP以及第二差分电压信号VN分别转换为第 一差分电流信号Ivp和第二差分电流信号Ivn并放大后输出；第四晶体管MN5 的源极接收第一差分电流信号Ivp,经过平移处理后由漏极输出；第五晶体管 MN6的源极接收第二差分电流信号Ivn，经过平移处理后由漏极输出；镜像电路40接收第四晶体管MN5漏极输出的经过平移处理的第一差分电流信号Ivp 以及第五晶体管MN6漏极输出的经过平移处理的第二差分电流信号Ivn,进行 镜像变换后，输出第一差分电流信号以及第二差分电流信号之和Iv=Ivp+Ivn。作为本专利技术的一个实施例，差分输入对管30包括第六晶体管MP1和第 七晶体管MP2;其中，第六晶体管MP1的源极与第七晶体管MP2的源极连接， 第六晶体管MP1的栅极接第一差分电压信号VP，由第六晶体管MP1的漏极输 出第一差分电流信号Ivp;第七晶体管MP2的4册极^接第二差分电压信号VN， 由第七晶体管MP2的漏极输出第二差分电流信号Ivn。作为本专利技术的一个实施例，镜像电路40包括第八晶体管MP3和第九晶 体管MP4;其中，第八晶体管MP3的源极与第九晶体管MP4的源极连接，第 八晶体管MP3的栅极与第九晶体管MP4的栅极连接，第八晶体管MP3的漏极 与其栅极连接，还与第四晶体管MN5的漏极连接；第九晶体管MP4的漏极与 第五晶体管MN6的漏极连接，第九晶体管MP4的漏极与第五晶体管MN6的 漏极连接的连接端为第一放大电路A1的输出端。在本专利技术实施例中，输出电阻提升电路20包括第二晶体管M2、第三晶 体管M3以及第二放大电路A2;其中，第三晶体管M3的栅极连接至第二放大 电路A2的输出端，源极连接至第二晶体管M2的漏极，还连接至第二放大电 路A2的反相输入端；漏极输出镜像电流；第二放大电路A2的正相输入端与第 一放大电路A1的正相输入端，还与参考电流Iref连接，还与第一晶体管Ml 的漏极连接；放大第三晶体管M3的等效电阻。作为本专利技术的一个实施例，第三晶体管M3可以为MOS管，也可以为三极管。在本专利技术实施例中，第二放大电路A2与第一放大电路A1的电路一样，在 此不再赘述。为了进一步说明，现结合图2详述恒流电路的原理根据MOS管的I - V 特性，该恒流电路产生的电流为<formula>formula see original document page 8<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种恒流电路，其特征在于，所述恒流电路包括：　镜像电流产生电路，将输入的参考电流进行镜像变换；　输出电阻提升电路，将所述镜像变换后的镜像电流输出，并将电流输出端的等效电阻放大。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周命福，李惠琼，王新亚，裴晓东，
申请(专利权)人：深圳市矽普特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]