宽范围电流调节电路制造技术

本发明专利技术公开了一种宽范围电流调节电路，包括：电流源

【技术实现步骤摘要】
宽范围电流调节电路


[0001]本专利技术是关于集成电路领域，特别是关于一种宽范围电流调节电路
。

技术介绍

[0002]电流基准是芯片内部常用且重要的一大组成部分，由于半导体器件本身的参数偏移
、
失配等原因，所产生的基准电流将偏离我们的期望值，校准
(trimming)
电路则能在一定程度上调整基准电流达到我们的预期值
。
传统校准
(trimming)
电路如图1所示，该电路原理为：
[0003]Iref
为内部模块产生的基准电流
。Iout1
为向外部电路提供基准电流的输出端
。
由于上述工艺偏差，基准电流
Iref
将会偏离预期值，因此经镜像出的输出电流
Iout1
也将偏离预期值
。
[0004]显然，
MOS
管
MN0、MN1、MN2、MS3
…
MN(n
‑
1)
与
MNA
构成一组电流镜
。MS0、MS1、MS2、MS3
～
MS(n
‑
2)、MS(n
‑
1)
为
N
沟道
MOS
管，受外部校准
(trimming)
信号
T0、T1、T2、T3
～
T(n
‑
2)、T(n
‑
1)
控制
。
由于
MOS
管
MPA
与
MOS
管
MPout
为
1:1
的电流镜，因此理想情况下输出电流
Iout1
与基准电流
Iref
的镜像比例仅与
MOS
管
MN0、MN1、MN2、MS3
…
MN(n
‑
1)
的开启个数有关，通过控制
MOS
管
MN0、MN1、MN2、MS3
…
MN(n
‑
1)
开启的个数即可控制最终输出电流
Iout1
的大小
。MOS
管
MN0
与
MOS
管
MNA
的宽长比之比决定了我们通过校准
(trimming)
信号
T1
可以调整的最低位校准
(trimming)
位可以控制的最小电流，即电流校准
(trimming)
的
step(
步长
)。
在校准
(trimming)
位数一定的情况下，输出电流
Iout1
的大小可由下式决定：
[0005]I
out1
＝
(20+21+
…
+2
n
‑1)*step*I
ref
[0006]I
out1
＝
(2
n
‑
1)*step*I
ref
[0007]显然该电路对输出电流
Iout1
的调节范围为：
[0008]Δ
I
out1
＝
(2
n
‑
1)*step*I
ref
ꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0009]若由于工艺本身带来的电流变化范围过大时，为了保证足够的校准
(trimming)
能力，我们将需要更多的校准
(trimming)
位数，这也将消耗更多的寄存器
。
[0010]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术
。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的在于提供一种宽范围电流调节电路，其能够在校准精度不降低和校准位数不增加的情况下，获取更大的校准范围
。
[0012]为实现上述目的，本专利技术的实施例提供了一种宽范围电流调节电路，包括：
[0013]电流源，用于提供基准电流；
[0014]电流镜单元，具有控制端和第一输出端，所述电流镜单元的控制端与电流源相连形成连接节点，所述电流镜单元用于对基准电流进行复制并在其输出端输出第一镜像电流；
[0015]第一电流调节单元，具有第一控制端和输入端，所述第一电流调节单元的第一控制端与电流镜单元的输出端相连，用于对第一镜像电流进行成比例复制以产生第二镜像电流，并基于第一修调信号的控制以调节第二镜像电流的大小，所述第一电流调节单元的输入端与连接节点相连以基于第二镜像电流调节电流镜单元上的电流；
[0016]第二电流调节单元，具有第二控制端和第二输出端，所述第二电流调节单元的第二控制端与连接节点相连，用于对电流镜单元上的电流进行成比例复制以产生第三镜像电流，并基于第二修调信号的控制以调节第三镜像电流的大小，所述第二电流调节单元的第二输出端与连接节点相连以基于第三镜像电流调节电流镜单元上的电流；
[0017]输出管，所述输出管的控制端与电流镜单元的控制端相连，用于输出与电流镜单元上的电流成比例的输出电流；以及
[0018]控制电路，与连接节点
、
第一电流调节单元的输入端和第二电流调节单元的第二输出端相连，用于控制第一电流调节单元的输入端与连接节点之间的通断以及控制第二电流调节单元的第二输出端与连接节点之间的通断
。
[0019]在本专利技术的一个或多个实施例中，所述第一电流调节单元基于第二镜像电流增大电流镜单元上的电流，所述第二电流调节单元基于第三镜像电流减小电流镜单元上的电流
。
[0020]在本专利技术的一个或多个实施例中，所述第一电流调节单元包括共栅连接且与电流镜单元的第一输出端相连的第一
MOS
管以及多个第二
MOS
管，所述第一
MOS
管的漏极与所述第一
MOS
管的栅极相连，所述第二
MOS
管的漏极与控制电路之间均设置有用于控制通断的第一开关管，所述第一开关管基于第一修调信号的控制而开启和关断
。
[0021]在本专利技术的一个或多个实施例中，各所述第二
MOS
管的宽长比从低位至高位以2的
n
次方逐级递增，
n
为自然数
。
[0022]在本专利技术的一个或多个实施例中，所述第二电流调节单元包括共栅连接且与连接节点相连的多个第三
MOS
管，所述第三
MOS
管的漏极与控制电路之间均设置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种宽范围电流调节电路，其特征在于，包括：电流源，用于提供基准电流；电流镜单元，具有控制端和第一输出端，所述电流镜单元的控制端与电流源相连形成连接节点，所述电流镜单元用于对基准电流进行复制并在其输出端输出第一镜像电流；第一电流调节单元，具有第一控制端和输入端，所述第一电流调节单元的第一控制端与电流镜单元的输出端相连，用于对第一镜像电流进行成比例复制以产生第二镜像电流，并基于第一修调信号的控制以调节第二镜像电流的大小，所述第一电流调节单元的输入端与连接节点相连以基于第二镜像电流调节电流镜单元上的电流；第二电流调节单元，具有第二控制端和第二输出端，所述第二电流调节单元的第二控制端与连接节点相连，用于对电流镜单元上的电流进行成比例复制以产生第三镜像电流，并基于第二修调信号的控制以调节第三镜像电流的大小，所述第二电流调节单元的第二输出端与连接节点相连以基于第三镜像电流调节电流镜单元上的电流；输出管，所述输出管的控制端与电流镜单元的控制端相连，用于输出与电流镜单元上的电流成比例的输出电流；以及控制电路，与连接节点
、
第一电流调节单元的输入端和第二电流调节单元的第二输出端相连，用于控制第一电流调节单元的输入端与连接节点之间的通断以及控制第二电流调节单元的第二输出端与连接节点之间的通断
。2.
如权利要求1所述的宽范围电流调节电路，其特征在于，所述第一电流调节单元基于第二镜像电流增大电流镜单元上的电流，所述第二电流调节单元基于第三镜像电流减小电流镜单元上的电流
。3.
如权利要求1所述的宽范围电流调节电路，其特征在于，所述第一电流调节单元包括共栅连接且与电流镜单元的第一输出端相连的第一
MOS
管以及多个第二
MOS
管，所述第一
MOS
管的漏极与所述第一
MOS
管的栅极相连，所述第二
MOS
管的漏极与控制电路之间均设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨锐，周琦，
申请(专利权)人：思瑞浦微电子科技上海有限责任公司，
类型：发明
国别省市：