多档位恒定电流源电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多档位恒定电流源电路。该多档位恒定电流源电路包括多个电流档位的电流支路，在进行不同档位电流输出时对应采用不同的电流支路。通过本实用新型专利技术，解决了现有技术中的恒定电流源在进行多档位电流输出时容易造成电流精度降低的问题，进而达到了提高恒定电流源电流输出精度的效果。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电子电路领域，具体而言，涉及一种多档位恒定电流源电路。
技术介绍
通常在集成电路中一个恒定电流源会通过一个基准电压源，一个运放和一个电阻来实现。图I和图2示出了两种现有技术中的恒定电流源的电路，图I是一个低成本的电流源装置，该装置由一个场效应管Mnl组成，其中，场效应管Mnl的栅极连接参考电压Vref，场效应管Mnl的源极接地，场效应管Mnl的漏极作为电流源装置的输出端，该装置尽管成本低，易于实现，但是精度低，易受输出电压和温度的影响。图2是一种高精度恒定电流源电流，由运算放大器I、电流设定电阻2 (由一个阻值大小为R电阻构成)和场效应管Mnl组成的电流源装置，其中，运算放大器I的正向参考端连接参考电压Vref，场效应管Mnl的漏极作为电流源装置的输出端，对于理想的运算放大器，此种电流源电路对应的电流和电压关·系如下(2.1)D R实际上，运算放大器都有失调电压Vos，如果考虑Vos对电流精度的影响，则公式2.I修正如下 V+ VIn =...................^......^....................^ (2.2) R此种电流源电路在实现不同档位的电流输出时，通过改变参考电压来实现，如果Vos恒定，则随着Vref的降低，曾加，恒流源的精度随之下降。为避免此种恒流源精度 I的下降，现有技术中通常采用降低运算放大器的失调电压Vos，从而降低失调电压Vos对电流源精度的影响，实现电流源精度的提高，但是这种降低Vos的方法通常会通过失调电压调零电路或增加芯片面积来实现，这种技术不仅仅增加了芯片设计难度，同时也增加了芯片的功耗和成本。针对相关技术中的恒定电流源在进行多档位电流输出时容易造成电流精度降低的问题，目如尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种多档位恒定电流源电路，以解决现有技术中的恒定电流源在进行多档位电流输出时容易造成电流精度降低的问题。为了实现上述目的，根据本技术，提供了一种多档位恒定电流源电路，包括运算放大器，运算放大器的第一输入端用于连接第一电压源；第一开关；第二开关；第一场效应管，第一场效应管的栅极通过第一开关连接于运算放大器的输出端，第一场效应管的漏极作为电流输出端；第二场效应管，第二场效应管的栅极通过第二开关连接于运算放大器的输出端，第二场效应管的漏极连接于电流输出端；第一限流电阻，第一限流电阻的第一端连接于第一场效应管的源极，第一限流电阻的第二端作为限位端；第二限流电阻，第二限流电阻的第一端连接于第二场效应管的源极，第二限流电阻的第二端连接于第一限流电阻的第一端或第二端；第三开关，设置在运算放大器的第二输入端与第一节点之间，其中，第一节点为第一限流电阻与第一场效应管的源极之间的节点；以及第四开关，设置在运算放大器的第二输入端与第二节点之间，其中，第二节点为第二限流电阻与第二场效应管的源极之间的节点。进一步地，第二限流电阻的第二端连接于第一限流电阻的第二端，第二限流电阻与第一限流电阻为阻值不同的限流电阻。进一步地，限位端为信号地，第一场效应管和第二场效应管均为NMOS管。 进一步地，限位端为第二电压源，第一场效应管和第二场效应管均为PMOS管。进一步地，多档位恒定电流源电路还包括第五开关，连接在第一场效应管的栅极与限位端之间；以及第六开关，连接在第二场效应管的栅极与限位端之间。进一步地，多档位恒定电流源电路还包括控制器，与第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关分别相连接。本技术通过对现有技术中的高精度多档位恒定电流源电路进行改进，使多档位恒定电流源电路在进行不同档位电流输出时对应采用不同的电流支路，无需改变运算放大器输入端参考电压的大小，避免了现有技术中的恒定电流源随着参考电压的降低所带来的恒流源精度的降低，解决了现有技术中的恒定电流源在进行多档位电流输出时容易造成电流精度降低的问题，进而达到了提高恒定电流源电流输出精度的效果。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中图I是根据相关技术的多档位恒定电流源电路的电路图；图2是根据相关技术的高精度多档位恒定电流源电路的电路图；图3是根据本技术第一实施例的多档位恒定电流源电路的电路图；图4是根据本技术第二实施例的多档位恒定电流源电路的电路图；图5是根据本技术第一优选实施例的多档位恒定电流源电路的电路图；以及图6是根据本技术第三实施例的多档位恒定电流源电路的电路图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。本技术实施例提供了一种多档位恒定电流源电路，以下对本技术实施例所提供的多档位恒定电流源电路进行具体介绍图3是根据本技术第一实施例的多档位恒定电流源电路的电路图，如图3所示，该实施例的多档位恒定电流源电路包括运算放大器I、由第一限流电阻Rl和第二限流电阻R2组成的电流设定电阻2、第一开关KA1、第二开关KA2、第三开关KC1、第四开关KC2、第一场效应管Mnl和第二场效应管Mn2。具体地，运算放大器I的第一输入端用于连接第一电压源Vref ;第一场效应管Mnl的栅极通过第一开关KAl连接于运算放大器I的输出端，第一场效应管Mnl的漏极作为电流输出端；第二场效应管Mn2的栅极通过第二开关KA2连接于运算放大器I的输出端，第二场效应管Mn2的漏极连接于电流输出端；第一限流电阻Rl的第一端连接于第一场效应管Mnl的源极，第一限流电阻Rl的第二端作为限位端；第二限流电阻R2的第一端连接于第二场效应管Mn2的源极，第二限流电阻R2的第二端连接于第一限流电阻Rl的第二端，其中，第一限流电阻Rl与第二限流电阻R2为阻值不同的限流电阻；第三开关KC1，设置在运算放大器I的第二输入端与第一节点之间，其中，第一节点为第一限流电阻Rl与第一场效应管Mnl的源极之间的节点；以及第四开关KC2，设置在运算放大器I的第二输入端与第二节点之间，其中，第二节点为第二限流电阻R2与第二场效应管Mn2的源极之间的节点。进一步地，在本技术第一实施例的多档位恒定电流源电路中，限位端为信号地，第一场效应管Mnl和第二场效应管Mn2均为NMOS管。以下结合本技术第一实施例的多档位恒定电流源电路的工作原理来说明本技术第一实施例的多档位恒定电流源电路，当KAl和KCl导通，KA2和KC2截止时1D=^l (3-1) ￡\. j考虑到失调电压Vos对电流精度的影响，则公式3. I修正如下 γ +VId =.................... (3.2) j同理，如果KAl和KCl截止，KA2和KC2导通，则此时Id(3·3) K ^考虑到失调电压Vos对电流精度的影响，则公式3. 3修正如下 V + VId = ref~ 05 (3.4)其中，由于第一限流电阻Rl与第二限流电阻R2为阻值不同的限流电阻，可以设计第二限流电阻R2的阻值远远大于第一限流电阻Rl的阻值，则通过公式3. I (或公式3. 2)和公式3.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多档位恒定电流源电路，其特征在于，包括：运算放大器，所述运算放大器的第一输入端用于连接第一电压源；第一开关；第二开关；第一场效应管，所述第一场效应管的栅极通过所述第一开关连接于所述运算放大器的输出端，所述第一场效应管的漏极作为电流输出端；第二场效应管，所述第二场效应管的栅极通过所述第二开关连接于所述运算放大器的输出端，所述第二场效应管的漏极连接于所述电流输出端；第一限流电阻，所述第一限流电阻的第一端连接于所述第一场效应管的源极，所述第一限流电阻的第二端作为限位端；第二限流电阻，所述第二限流电阻的第一端连接于所述第二场效应管的源极，所述第二限流电阻的第二端连接于所述第一限流电阻的第一端或第二端；第三开关，设置在所述运算放大器的第二输入端与第一节点之间，其中，所述第一节点为所述第一限流电阻与所述第一场效应管的源极之间的节点；以及第四开关，设置在所述运算放大器的第二输入端与第二节点之间，其中，所述第二节点为所述第二限流电阻与所述第二场效应管的源极之间的节点。

【技术特征摘要】
1.一种多档位恒定电流源电路，其特征在于，包括 运算放大器，所述运算放大器的第一输入端用于连接第一电压源； 第一开关； 第二开关； 第一场效应管，所述第一场效应管的栅极通过所述第一开关连接于所述运算放大器的输出端，所述第一场效应管的漏极作为电流输出端； 第二场效应管，所述第二场效应管的栅极通过所述第二开关连接于所述运算放大器的输出端，所述第二场效应管的漏极连接于所述电流输出端； 第一限流电阻，所述第一限流电阻的第一端连接于所述第一场效应管的源极，所述第一限流电阻的第二端作为限位端； 第二限流电阻，所述第二限流电阻的第一端连接于所述第二场效应管的源极，所述第二限流电阻的第二端连接于所述第一限流电阻的第一端或第二端； 第三开关，设置在所述运算放大器的第二输入端与第一节点之间，其中，所述第一节点为所述第一限流电阻与所述第一场效应管的源极之间的节点；以及 第四开关，设置在所述运算放大器的第二输入端与第二节点之间，其中，所述第二节点为所述第二限流电阻与所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹会宾，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：圣邦微电子北京股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：