连锁切换电流镜与稳定输出电流的方法技术

一种连锁切换电流镜与稳定输出电流的方法，此电流镜包括多个输出节点、偏压提供单元、多个电流镜映射单元与多个开关元件。偏压提供单元根据接收的电流，提供参考偏压。每一个电流镜映射单元耦接偏压提供单元以接收参考电压，根据参考电压，输出一输出电流。每一个开关元件的控制端接收一个时钟信号，根据时钟信号，决定其第一端耦接其第二端或其第三端，其中，第ｉ个开关元件的第一端耦接第ｉ个电流镜映射单元的输出端，其第二端耦接第ｉ个输出节点，其第三端耦接第ｉ＋１个输出节点，ｉ为自然数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电流镜，且特别涉及一种。
技术介绍
在各种应用电路中，例如放大器、有机发光二极管，等等，常常会需要有电流镜作为上述电路的偏压电路。图1为公知电流镜的电路架构图。请参照图1，此电流镜电路包括五个晶体管分别为MP1～MP5，晶体管MP1根据输入端I101所输入的电流，产生偏压在其栅极，晶体管MP2～MP5的栅极分别耦接晶体管MP1的栅极，接收晶体管MP1的栅极偏压，并根据此栅极偏压，分别按照晶体管的大小比例输出电流。在某些应用场合，上述的MP2～MP5晶体管的大小比例皆相等，这种设计是希望每一个输出节点(也称之为电流通道)OUT1～OUT4皆输出相同的电流。然而，由于集成电路的工艺并非完美，因此可能会造成输出节点OUT1～OUT4所输出的电流与原先设计有偏差。为了使每个电流通道所流过的电流更平均，在先前有一种称之为交互切换电流镜(cross-chopping current mirror)的架构，如图2所示，此电路除了包括原先电流镜的晶体管MP1～MP5之外，在每两个晶体管与每两个输出端之间具有4个传输栅作为开关，分别是SW1～SW8。此电路主要是利用第一时钟CK与第二时钟CKB控制传输栅SW1～SW8，以决定其导通或截止，其中第一时钟CK与第二时钟CKB互为反相。当第一时钟CK为逻辑高电位、第二时钟CKB为逻辑低电位时，输出节点OUT1输出由晶体管MP2所流出的电流，输出节点OUT2输出由晶体管MP3所流出的电流，输出节点OUT3输出由晶体管MP4所流出的电流，输出节点OUT2输出由晶体管MP5所流出的电流。当第一时钟CK为逻辑低电位、第二时钟CKB为逻辑高电位时，输出节点OUT1输出由晶体管MP3所流出的电流，输出节点OUT2输出由晶体管MP2所流出的电流，输出节点OUT3输出由晶体管MP5所流出的电流，输出节点OUT4输出由晶体管MP4所流出的电流。上述的交互切换电流镜虽然可以平均电流通道(OUT1与OUT2)以及电流通道(OUT3与OUT4)的电流。然而，假设原始设计的期望电流为I，再假设受到工艺的影响，晶体管MP2所输出的电流为I+a，晶体管MP3所输出的电流为I+b，晶体管MP4所输出的电流为I-c，晶体管MP3所输出的电流为I-d，并且假设(a，b，c，d)皆大于0。通过上述交互切换电流镜的方式，虽然会使输出节点OUT1与OUT2所输出的电流为I+(a+b)/2，输出节点OUT3与OUT4所输出的电流为I-(c+d)/2，然而OUT2与OUT3的输出电流的差异将会等于(a+b+c+d)/2。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种连锁切换电流镜，用以改善公知技术，使输出电流的均匀度增加。本专利技术的另一目的是提供一种稳定输出电流的方法，用以减少相邻电流通道之间的电流差异量。本专利技术提出一种连锁切换电流镜，此电路包括多个输出节点、偏压提供单元、多个电流镜映射单元与多个开关元件。偏压提供单元根据输入端所接收的电流，在参考电压端提供参考偏压。每一个电流镜映射单元包括偏压接收端与输出端，其偏压接收端耦接参考电压端以接收参考电压，根据参考电压，其输出端输出一输出电流。每一个开关元件包括第一端、第二端、第三端与控制端，其控制端接收时钟信号，根据时钟信号，决定其第一端耦接其第二端或其第三端，其中，第i个开关元件的第一端耦接第i个电流镜映射单元的输出端，其第二端耦接第i个输出节点，其第三端耦接第i+1个输出节点，i为自然数。依照本专利技术的较佳实施例所述的连锁切换电流镜，上述偏压提供单元包括第一晶体管，其栅极耦接其第一源漏极，其第二源极极耦接第一电位，其第一源漏极耦接偏压提供单元的输入端，其栅极耦接偏压提供单元的参考电压端。在另一实施例中，偏压提供单元还包括第二晶体管，其栅极耦接偏压电压，其第一源漏极耦接该偏压提供单元的输入端，其第二源漏极耦接第一晶体管的第一源漏极。依照本专利技术的较佳实施例所述的连锁切换电流镜，上述每一个电流镜映射单元包括第三晶体管，其栅极耦接参考电压端，接收参考偏压，其第一源漏极耦接电流镜映射单元的输出端，其第二源漏极耦接第一电位。在另一实施例中，偏压提供单元还包括第四晶体管，其栅极耦接偏压电压，其第一源漏极耦接电流镜映射单元的输出端，其第二源漏极耦接第三晶体管的第一源漏极。依照本专利技术的较佳实施例所述的连锁切换电流镜，上述时钟信号包括第一时钟与第二时钟，且每一个开关元件包括第一传输栅，包括第一控制端、第二控制端、第一传输端与第二传输端，其第一控制端接收第一时钟，其第二控制端接收第二时钟，其第一传输端耦接开关元件的第一端，其第二传输端耦接开关元件的第二端；第二传输栅，包括第一控制端、第二控制端、第一传输端与第二传输端，其第一控制端接收第二时钟，其第二控制端接收第一时钟，其第一传输端耦接开关元件的第一端，其第二传输端耦接开关元件的第三端。依照本专利技术的较佳实施例所述的连锁切换电流镜，上述第一、第二、第三以及第四晶体管分别为P型金属氧化物半导体场效应晶体管。本专利技术提出一种稳定输出电流的方法，此方法包括至少下列步骤。首先，提供多个输出节点。接下来，根据输入电流，提供参考偏压。提供多个电流映射单元，每一个电流映射单元根据参考电压，输出一输出电流。在第一时间，使第i个电流镜映射单元的输出端耦接第i个输出节点；在第二时间，使第i个电流镜映射单元的输出端耦接第i+1个输出节点，其中，i为自然数。依照本专利技术的较佳实施例所述的稳定输出电流的方法，还包括提供时钟信号，该时钟信号为第一状态的时间为第一时间，时钟信号为第二状态的时间为第二时间。本专利技术提出一种连锁切换电流镜，此电流镜包括多个输出节点、偏压提供单元、多个电流镜映射单元以及多个开关元件。偏压提供单元根据其输入端所接收的电流，在其参考电压端提供参考偏压。每一个电流镜映射单元包括偏压接收端与输出端，其偏压接收端耦接偏压提供单元的参考电压端以接收参考电压，根据参考电压，其输出端输出输出电流。每一个开关元件包括第1～K+1端，根据第1～K时钟脉冲信号，决定其第1端耦接其第2～K+1端中的一个，其中，第i个开关元件的第1端耦接第i个电流镜映射单元的输出端，其第m端耦接第i+m-1个输出节点，i、K、m为自然数。依照本专利技术的较佳实施例所述的连锁切换电流镜，上述每一个开关元件包括K个开关单元，每一个开关单元包括控制端、第一端与第二端，第1～K个开关单元的控制端分别接收第1～K个时钟脉冲信号，其中，第a个开关单元的第一端耦接该开关元件的第1端，第a个开关单元的第二端耦接该开关元件的第a+1端，再其中，每一个时钟脉冲信号包括第一状态与第二状态，每一个时钟脉冲信号的频率皆相同，第b-1时钟脉冲信号与第b时钟脉冲信号具有预设相位差，每一个时钟在该第一状态之时间互不重叠，0＜a、b＜K。本专利技术将每一个电流沟道通过开关串联，并且作串联切换的动作，因此除了达成输出电流均匀度增加的功效外，还可以确实的减少相邻电流沟道之间的电流差异量。为让本专利技术之上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。附图说明图1为公知电流镜的电路图。图2为公知交互切换电流镜的电路图。图3为本专利技术实施例的连锁切换电流镜的电路方框图。图4为本专利技术实施例图3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连锁切换电流镜，其特征是包括：多个输出节点；偏压提供单元，包括输入端与参考电压端，根据其输入端所接收的电流，在其参考电压端提供参考偏压；多个电流镜映射单元，每一个上述这些电流镜映射单元包括偏压接收端与输出端，其偏 压接收端耦接该偏压提供单元的参考电压端以接收该参考电压，根据该参考电压，其输出端输出一输出电流；以及多个开关元件，每一个上述这些开关元件包括第一端、第二端、第三端与控制端，其控制端接收时钟信号，根据该时钟信号，决定其第一端耦接其第二 端或其第三端；其中，第ｉ个开关元件的第一端耦接第ｉ个电流镜映射单元的输出端，其第二端耦接第ｉ个输出节点，其第三端耦接第ｉ＋１个输出节点，ｉ为自然数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：史富洋，
申请(专利权)人：点晶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]