一种适用于宽电压输出的恒流驱动电路制造技术

本发明专利技术公开了一种适用于宽电压输出的恒流驱动电路,包含驱动输入模块、驱动输出模块与反馈模块，所述驱动输入模块包含第一MOS管M1,所述的驱动输出模块包含第二MOS管M2与第三MOS管M3，所述第二MOS管M2的源极接地，所述第二MOS管M2的栅极与所述第一MOS管M1的栅极电性连接；所述的第三MOS管M3的源极连接所述第二MOS管M2的漏极，所述反馈模块包含第一运算放大器U1，所述第一运算放大器U1同向输入端连接偏置电流端，所述第一运算放大器U1反向输入端连接所述第二MOS管M2的漏极，所述第一运算放大器U1输出端连接所述第一MOS管M1与所述第二MOS管M2的栅极，本发明专利技术可以扩展输出端工作电压的范围且在达到同样的驱动电流（输出电流）下，可以有效的减小驱动管的面积。可以有效的减小驱动管的面积。可以有效的减小驱动管的面积。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于宽电压输出的恒流驱动电路


[0001]本专利技术涉及一种恒流驱动
，特别是涉及一种适用于宽电压输出的恒流驱动电路。

技术介绍

[0002]恒流驱动电路广泛应用在模拟电路中，恒流源电路主要有两种作用，一种是作为负载，因为恒流源电路的交流输出电阻大，有利于提高放大器的增益；另一种是提供偏置电流并镜像放大，如图1所示，左边提供一个偏置电流ib，输出电流Iout是偏置电流的镜像,一般情况下，输出电流Iout是偏置电流ib的N倍，因为第六MOS管M6是第五MOS管M5放大倍数的N倍。
[0003]该电路结构简单，但缺点比较明显：因其输出阻抗较低，恒流效果不好，尤其是在输出端电压比较低的时候，性能将急剧退化，很难适用于高性能的场合。

技术实现思路

[0004]针对以上现有技术的不足，本专利技术公开了一种适用于宽电压输出的恒流驱动电路,本技术方案可以在输出端电压比较低的时候保证恒流驱动电路性能不会退化,因此扩展了输出端工作电压的范围,从而使其能够在高性能场合应用。
[0005]本专利技术技术方案具体如下：一种适用于宽电压输出的恒流驱动电路，包含驱动输入模块、驱动输出模块与反馈模块。
[0006]具体地，所述的驱动输入模块包含第一MOS管M1,所述的第一MOS管M1的漏极连接偏置电流端，所述第一MOS管M1的源极接地。
[0007]所述的驱动输出模块包含第二MOS管M2与第三MOS管M3，所述的第二MOS管M2的源极接地，所述第二MOS管M2的栅极与所述第一MOS管M1的栅极电性连接；所述的第三MOS管M3的源极连接所述第二MOS管M2的漏极，所述第三MOS管M3的漏极为驱动输出端。
[0008]所述的反馈模块包含第一运算放大器U1，所述第一运算放大器U1的同向输入端连接偏置电流端，所述第一运算放大器U1的反向输入端连接所述第二MOS管M2的漏极，所述第一运算放大器U1的输出端连接所述第一MOS管M1与所述第二MOS管M2的栅极。
[0009]此时在更优的技术方案中，所述的第三MOS管M3的栅极连接偏置电压端。
[0010]在可替代的技术方案中,所述的驱动输出模块还包含第二运算放大器U2。
[0011]所述第二运算放大器U2的同向输入端连接偏置电压端，反向输入端连接所述第二MOS管M2与第三MOS管M3的公共端，所述第二运算放大器U2的输出端连接所述第三MOS管M3的栅极。
[0012]在可替代的技术方案中,所述的驱动输出模块还包含第四MOS管M4。
[0013]所述的第四MOS管M4的漏极与所述第三MOS管M3的栅极连接并共同连接偏置电流端，所述的第四MOS管M4的源极接地，所述的第四MOS管M4的栅极连接所述第二MOS管M2与第
三MOS管M3的公共端。
[0014]进一步地, 所述的第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3与第四MOS管M4为NMOS管，或所述的第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3与第四MOS管M4为PMOS管。
[0015]本专利技术一种适用于宽电压输出的恒流驱动电路，本技术方案一方面可以在输出端电压比较低时保证恒流驱动电路性能不会退化,因此扩展了输出端工作电压的范围。另一方面在达到同样的驱动电流（输出电流）下，可以有效的减小驱动管的面积，达到降低芯片成本的目的。
附图说明
[0016]图1现有技术中一种恒流驱动电路的示意图。
[0017]图2现有技术中另一种恒流驱动电路的示意图。
[0018]图3图2中记载恒流驱动电路的仿真波形示意图。
[0019]图4本专利技术一种适用于宽电压输出的恒流驱动电路的一种实施例示意图。
[0020]图5本专利技术一种适用于宽电压输出的恒流驱动电路的一种实施例示意图。
[0021]图6本专利技术一种适用于宽电压输出的恒流驱动电路的一种实施例示意图。
[0022]图7本专利技术一种适用于宽电压输出的恒流驱动电路的仿真波形示意图。
实施方式
[0023]下面结合附图对本专利技术做进一步详细的说明。
[0024]为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明的省略是可以理解的。相同或相似的标号对应相同或相似的部件。
[0025]恒流驱动电路提供恒定电流（恒流）,输出电压的工作宽度是衡量恒流驱动电路优劣的重要指标之一。输出电压的工作宽度过窄不能够保持稳定的恒流输出，比如在输出电压的突变或震荡出输出电压的工作宽度时恒流值（驱动电流或输出电流）就会改变，从而不能满足电路系统的要求。所以输出电压的工作宽度过窄的恒流驱动电路很难适用于高性能的场合。
[0026]另一方面，增加恒流驱动电路的输出阻抗有利于提高放大器的增益，图1中记载的恒流驱动电路的因其输出阻抗较低，恒流效果也不好。图2记载的恒流驱动电路为图1的改进，也是现有技术。与图1相比，图2记载的恒流驱动电路提高输出阻抗，及放大增益，但其输出电压的工作宽度还是太窄。图3为图2中记载恒流驱动电路的仿真波形示意图。
[0027]图3结合图2可以看出，给vb端（图2中）一个合适的偏置电压，在图3中可以看出，输出电流Iout（即驱动电流）在输出电压Vout较高的情况下保持恒定，大约为10mA。输出电流Iout保持在10mA恒流输出时，A、B点电压约0.4V，C点电压约1.75V。
[0028]由图3可以看出，当输出电压Vout大于1.5V时，输出电流Iout的恒流特性很好。但是随着输出电压Vout降低（小于1.5V）时，输出电流Iout的打破恒流跟随降低。打破恒流的临界输出电压Vout在1.5V左右。
[0029]因为当输出电压Vout降低（小于1.5V）时，M5和M6的栅极C点的电压不会变化，M5的漏极A点电压亦不变化，而输出级M6的漏极B点却跟随输出电压Vout下降。这样就导致偏置
管M5与驱动管M6的漏极电压不一致，从而使得输出电流与输入偏置电流的镜像功能退化，恒流性能变差。
[0030]鉴于以上现有技术的不足，本专利技术公开一种适用于宽电压输出的恒流驱动电路，本技术方案可以扩展输出端电压的工作范围，也就是说在比较宽幅的电压变动下输出电流Iout也可以很好的保持输出恒流特性，尤其是在低电压输出情况下保持恒流特性。因为电路的改进，在达到同输出电流Iout下，可以有效的减小驱动管的面积，从而节约集成电路布图面积，达到为企业节省成本的目的。
[0031]本专利技术的具体实施例如下：
实施例1
[0032]本实施例如图4所示，一种适用于宽电压输出的恒流驱动电路，包含驱动输入模块1、驱动输出模块3与反馈模块2。
[0033]本实施例在具体的技术方案中，所述的驱动输入模块1包含第一MOS管M1,所述的第一MOS管M1的漏极连接偏置电流端，所述第一MOS管M1的源极接地。
[0034]所述的驱动输出模块3包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于宽电压输出的恒流驱动电路,其特征在于，包含：驱动输入模块，所述的驱动输入模块包含第一MOS管M1,所述的第一MOS管M1的漏极连接偏置电流端，所述第一MOS管M1的源极接地；驱动输出模块，所述的驱动输出模块包含第二MOS管M2与第三MOS管M3，所述的第二MOS管M2的源极接地，所述第二MOS管M2的栅极与所述第一MOS管M1的栅极电性连接；所述的第三MOS管M3的源极连接所述第二MOS管M2的漏极，所述第三MOS管M3的漏极为驱动输出端；反馈模块，所述的反馈模块包含第一运算放大器U1，所述第一运算放大器U1的同向输入端连接偏置电流端，所述第一运算放大器U1的反向输入端连接所述第二MOS管M2的漏极，所述第一运算放大器U1的输出端连接所述第一MOS管M1与所述第二MOS管M2的栅极。2.如权利要求1所述的适用于宽电压输出的恒流驱动电路,其特征在于,所述的第三MOS管M3的栅极连接偏置电压端。3.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈都，袁楚卓，
申请(专利权)人：依百半导体深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：