CN102999081B - 一种电流镜像电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电流镜像电路，包括：NMOS管N1，其漏极通过恒流源Ib1接电路电源VDD，其栅极与其漏极短接，其栅极通过电容C2接地，其源极接地；NMOS管N2，其漏极通过开关S1接输出端OUTPUT，其栅极通过电容C1与其漏极短接，其源极接地；NMOS管N3，其漏极通过恒流源Ib2接电路电源VDD，其栅极接NMOS管N1和NMOS管N2的栅极，其源极接地；PMOS管P1，其源极接NMOS管N1的栅极，其栅极接NMOS管N3的漏极，其漏极接地。本发明的电流镜像电路当节点A电压超过一定值时，通过加速电路内部的反馈回路增加节点A的电流泄放能力实现快速稳定输出电流，能缩短输出稳定电流所需时间。

Description

一种电流镜像电路
技术领域
本发明涉及模拟集成电路领域，特别是涉及一种电流镜像电路。
背景技术
如图1所示，一种常用的电流镜像电路，包括：恒流源Ib1、NMOS管N1、NMOS管N2和开关S1。其中，NMOS管N1和NMOS管N2组成电流镜像，将Ib1按一定比例镜像为输出电流Iout，开关S1用于控制是否输出Iout。
当不需要输出电流时，S1断开，节点C电压为0V。当需要输出电流时，S1闭合，节点C的电压从0V上升到OUTPUT电压，同时NMOS管N2输出电流Iout。由于N2的寄生电容C1的作用，节点C的电压上升的时候，同时会拉高节点A的电压，引起N2的电流偏大。只有当C1上的电荷通过NMOS管N1释放后，节点A的电压降低到稳定值，NMOS管N2也输出稳定电流。由于NMOS管N1放电时间较慢，因此该电路能输出稳定电流所需时间较长。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种电流镜像电路能缩短输出稳定电流所需时间。
为解决上述技术问题，本发明的电流镜像电路，包括：
NMOS管N1，其漏极通过恒流源Ib1接电路电源VDD，其栅极与其漏极短接，其栅极通过电容C2接地，其源极接地；
NMOS管N2，其漏极通过开关S1接输出端OUTPUT，其栅极通过电容C1与其漏极短接，其源极接地；
NMOS管N3，其漏极通过恒流源Ib2接电路电源VDD，其栅极接NMOS管N1和NMOS管N2的栅极，其源极接地；
PMOS管P1，其源极接NMOS管N1的栅极，其栅极接NMOS管N3的漏极，其漏极接地。
进一步改进本发明的电流镜像电路，所述PMOS管P1由NMOS管N4代替，NMOS管N4的漏极接NMOS管N1的栅极，其栅极通过反向放大器I1接MOS管N3的漏极，其源极接地；
反相放大器I1，其输入接NMOS管N3的漏极，其输出接MOS管N4的栅极。
本发明的电流镜像电路当节点A电压超过一定值时，通过加速电路内部的反馈回路增加节点A的电流泄放能力实现快速稳定输出电流，能缩短输出稳定电流所需时间。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是一种常用的电流镜像电路示意图。
图2是本发明第一实施例的示意图。
图3是本发明第二实施例的示意图。
图4是本发明第一实施例的仿真结果波形图。
附图标记说明
VDD是电路电源
OUTPUT是输出端
N1、N2、N3、N4是NMOS管
P1是POMS管
S1是开关
Ib1、Ib2是恒流源
I1是反相放大器
A、B是节点。
具体实施方式
如图2所示，本发明的第一实施例，包括：
NMOS管N1，其漏极通过恒流源Ib1接电路电源VDD，其栅极与其漏极短接，其栅极通过电容C2接地，其源极接地；
NMOS管N2，其漏极通过开关S1接输出端OUTPUT，其栅极通过电容C1与其漏极短接，其源极接地；
NMOS管N3，其漏极通过恒流源Ib2接电路电源VDD，其栅极接NMOS管N1和NMOS管N2的栅极，其源极接地；
PMOS管P1，其源极接NMOS管N1的栅极，其栅极接NMOS管N3的漏极，其漏极接地。
当不需要输出电流时，打开开关S1，NMOS管N3的电流值为稳定值，且小于恒流源Ib2的电流，节点B为高电平，PMOS管P1关闭。当需要输出电流时，闭合开关S1时，节点A电压升高，NMOS管N3电流增大，且大于恒流源Ib2的电流，节点B电压降低，PMOS管P1打开，快速释放电容C2上的电荷，加快节点A的电压降低达到稳定值，输出端OUTPUT电流也快速稳定。当NMOS管N3的电流也快速达到稳定值，且小于恒流源Ib2的电流，节点B电压为高时，PMOS管P1关闭。
如图4所示，本发明第一实施例的仿真结果波形图，本发明的电流镜像电路相对常用电流镜像电路能缩短输出稳定电流所需时间。
如图3所示，本发明的第二实施例，包括：
NMOS管N1，其漏极通过恒流源Ib1接电路电源VDD，其栅极与其漏极短接，其栅极通过电容C2接地，其源极接地；
NMOS管N2，其漏极通过开关S1接输出端OUTPUT，其栅极通过电容C1与其漏极短接，其源极接地；
NMOS管N3，其漏极通过恒流源Ib2接电路电源VDD，其栅极接NMOS管N1和NMOS管N2的栅极，其源极接地；
NMOS管N4，其漏极接NMOS管N1的栅极，其栅极通过反向放大器I1接MOS管N3的漏极，其源极接地；
反相放大器I1，其输入接NMOS管N3的漏极，其输出接MOS管N4的栅极。
当不需要输出电流时，NMOS管N3的电流值为稳定值，且小于恒流源Ib2的电流，因此节点B为高电平，节点C为低电平，NMOS管N4关闭。当需要输出电流时，闭合开关S1时，节点A电压升高，NMOS管N3电流增大，且大于恒流源Ib2的电流，节点B电压降低，经过反相器I1后，节点C电压升高，NMOS管N4打开，快速释放电容C2上的电荷，从而加快节点A的电压降低达到稳定值，输出电流也快速稳定。当NMOS管N3的电流也达到稳定值，且小于恒流源Ib2的电流，节点B电压为高，节点C电压为低，NMOS管N4关闭。
以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种电流镜像电路，其特征是，包括：
NMOS管N1，其漏极通过恒流源Ib1接电路电源VDD，其栅极与其漏极短接，其栅极通过电容C2接地，其源极接地；
NMOS管N2，其漏极通过开关S1接输出端OUTPUT，其栅极通过电容C1与其漏极短接，其源极接地；
NMOS管N3，其漏极通过恒流源Ib2接电路电源VDD，其栅极接NMOS管N1和NMOS管N2的栅极，其源极接地；
PMOS管P1，其源极接NMOS管N1的栅极，其栅极接NMOS管N3的漏极，其漏极接地。
2.如权利要求1所述的镜像电路，其特征是：所述PMOS管P1由NMOS管N4代替，NMOS管N4的漏极接NMOS管N1的栅极，其栅极通过反向放大器I1接MOS管N3的漏极，其源极接地；
反相放大器I1，其输入接NMOS管N3的漏极，其输出接MOS管N4的栅极。
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