CN105224005A - 新型三极管级联电流镜 - Google Patents

新型三极管级联电流镜 Download PDF

Info

Publication number
CN105224005A
CN105224005A CN201510697205.4A CN201510697205A CN105224005A CN 105224005 A CN105224005 A CN 105224005A CN 201510697205 A CN201510697205 A CN 201510697205A CN 105224005 A CN105224005 A CN 105224005A
Authority
CN
China
Prior art keywords
triode
effect transistor
field effect
current mirror
base stage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510697205.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105224005B (zh
Inventor
李晓波
张翠云
邓青
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Meichen Microelectronic Co Ltd
Original Assignee
Nanjing Meichen Microelectronic Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Meichen Microelectronic Co Ltd filed Critical Nanjing Meichen Microelectronic Co Ltd
Priority to CN201510697205.4A priority Critical patent/CN105224005B/zh
Publication of CN105224005A publication Critical patent/CN105224005A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105224005B publication Critical patent/CN105224005B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

本发明涉及一种新型三极管级联电流镜。其目的是为了提供一种结构简单、性能稳定的电流镜。本发明包括第一场效应晶体管、第二场效应晶体管、比较器和多个三极管。第一三极管和第五三极管构成电流镜的核心管，第一场效应晶体管分别为第一三极管和第五三极管提供基极电流。第二三极管和第六三极管分别与第一三极管和第五三极管构成级联，提高电流镜输出端的阻抗。第三三极管和第四三极管分别为第二三极管和第六三极管提供偏置电压。比较器和第二场效应晶体管对第一三极管和第二三极管的基极电压进行比较，从而通过控制第二三极管的基极向电流镜中输入电流，启动电流镜正常工作。

Description

新型三极管级联电流镜
技术领域
本发明涉及一种电流镜，特别是涉及一种新型三极管级联电流镜。
背景技术
电流镜也称镜像电流源，当在它的输入端输入一个参考电流时，输出端将输出一个大小和方向与输入端参考电流成比例的输出电流。其主要的工作原理为：如果两个三极管/场效应管的基射/栅源电压相同，那么集电极/沟道电流与管子尺寸成比例。
由于三极管电流镜优良的匹配性能和较小的尺寸，通常性能要优于同级别的场效应管电流镜，但由于三极管有基极电流，必须用基极补偿电路提高其电流准确度。通常高性能三极管电流镜还会用级联的方法提高输出阻抗从而提高电流镜的精度。
然而同时利用基极补偿电路和级联结构的三极管电流镜由于整体上反馈回路复杂，会造成电路稳定性和可靠性受到影响。稳定性是指电路有稳定的工作点，不会震荡；可靠性是指电路有且只有一个稳定工作点，避免不能启动或者工作在非正常状态。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、性能稳定的新型三极管级联电流镜。
本发明新型三极管级联电流镜，其中，包括第一场效应晶体管、第二场效应晶体管、比较器和多个三极管，电流输入端分别与第一场效应晶体管的栅极和第二三极管的集电极连接，第一场效应晶体管的漏极与电源连接，第一场效应晶体管的源极和第一三极管的基极分别接入零电势点，第二三极管的发射极与第一三极管的集电极连接，第一三极管的发射极接入零电势点，第二三极管的基极、第三三极管的发射极、比较器的正向输入端和第二场效应晶体管的漏极都分别接入零电势点，第三三极管的集电极与电源连接，第三三极管的基极接入第一偏执电压，比较器的输出端第二场效应晶体管的栅极连接，第二场效应晶体管的源极与电源连接，比较器的反向输入端和第五三极管的基极也与零电势点连接，第五三极管的发射极接入零电势点，第五三极管的集电极与第六三极管的发射极连接，第六三极管的集电极与电流输出端连接，第六三极管的基极和第四三极管的发射极分别接入零电势点，第四三极管的集电极与电源连接，第四三极管的基极接入第二偏置电压，第一场效应晶体管为N型，第二场效应晶体管为P型。
本发明新型三极管级联电流镜，其中所述第一场效应晶体管的源极、第一三极管的基极、比较器的反向输入端和第五三极管的基极与零电势点之间还设置有第二电阻。
本发明新型三极管级联电流镜，其中所述第一三极管的发射极与零电势点之间还设置有第一电阻。
本发明新型三极管级联电流镜，其中所述第五三极管的发射极与零电势点之间还设置有第五电阻。
本发明新型三极管级联电流镜，其中所述第六三极管的基极和第四三极管的发射极与零电势点之间还设置有第四电阻。
本发明新型三极管级联电流镜，其中所述第二三极管的基极、第三三极管的发射极、比较器的正向输入端和第二场效应晶体管的漏极与零电势点之间还设置有第三电阻。
本发明新型三极管级联电流镜与现有技术不同之处在于：本发明第一三极管与电流输入端之间设置有第二三极管，第五三极管与电流输出端之间设置有第六三极管，第二三极管与第一三极管之间构成级联，第六三极管与第五三极管之间构成级联，并通过第三三极管和第四三极管分别为第二三极管和第六三极管提供偏置电压，从而减少了反馈回路的反馈作用，提高了电路的稳定性。利用比较器和第二场效应晶体管对第一三极管和第二三极管的基极电压进行比较，保证只有在第二三极管的基极电压大于第一三极管的基极电压时，第二三极管的基极才会向电流镜中输入电流，进一步保证了作为核心管的第一三极管的正常工作。在各三极管的发射极与零电势点之间分别设置有第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻，各电阻都起到分压的作用，保证了整个三极管级联电流镜的正常工作。
下面结合附图对本发明新型三极管级联电流镜作进一步说明。
附图说明
图1为本发明新型三极管级联电流镜的电路结构图。
具体实施方式
如图1所示，为本发明新型三极管级联电流镜的电路结构图，包括第一场效应晶体管M1、第二场效应晶体管M2、比较器A7、多个三极管和多个电阻。电流输入端8分别与第一场效应晶体管M1的栅极和第二三极管Q2的集电极连接，第一场效应晶体管M1的漏极与电源VCC连接，第一场效应晶体管M1的源极和第一三极管Q1的基极分别与第二电阻R2的一端连接，第二电阻R2的一端接入零电势点GND。第二三极管Q2的发射极与第一三极管Q1的集电极连接，第一三极管Q1的发射极与第一电阻R1的一端连接，第一电阻R1的另一端接入零电势点GND。第二三极管Q2的基极、第三三极管Q3的发射极、比较器A7的正向输入端和第二场效应晶体管M2的漏极都分别与第三电阻R3的一端连接，第三电阻的另一端接入零电势点GND。第三三极管Q3的集电极与电源VCC连接，第三三极管Q3的基极接入第一偏执电压10。比较器A7的输出端第二场效应晶体管M2的栅极连接，第二场效应晶体管M2的源极与电源VCC连接。比较器A7的反向输入端和第五三极管Q5的基极也通过第二电阻R2与零电势点GND连接。第五三极管Q5的发射极与第五电阻R5的一端连接，第五电阻R5的另一端接入零电势点GND，第五三极管Q5的集电极与第六三极管Q6的发射极连接，第六三极管Q6的集电极与电流输出端9连接。第六三极管Q6的基极和第四三极管Q4的发射极分别与第四电阻R4的一端连接，第四电阻R4的另一端接入零电势点GND。第四三极管Q4的集电极与电源VCC连接，第四三极管Q4的基极接入第二偏置电压11。
本发明中所采用的第一场效应晶体管M1为N型，所采用的第二场效应晶体管M2为P型。
本发明的工作原理为：从电流输入端输8入参考电流，第一三极管Q1和第五三极管Q5构成电流镜的核心管，第一场效应晶体管M1分别为第一三极管Q1和第五三极管Q5提供基极电流，保证输出电流能够精确等于输入电流或者输入电流倍数。第二三极管Q2和第六三极管Q6分别与第一三极管Q1和第五三极管Q5构成级联，从而提高电流镜电流输入端8和电流输出端9的阻抗，保证输入电流和输出电流的平稳。第三三极管Q3和第四三极管Q4分别为第二三极管Q2和第六三极管Q6提供偏置电压。利用比较器A7和第二场效应晶体管M2对第一三极管Q1和第二三极管Q2的基极电压进行比较，只有当作为级联管的第二三极管Q2的基极电压大于作为核心管的第一三极管Q1的基极电压时，第二三极管Q2的基极才会向电流镜中输入电流，启动电流正常工作。
本发明新型三极管级联电流镜，第一三极管Q1与电流输入端8之间设置有第二三极管Q2，第五三极管Q5与电流输出端9之间设置有第六三极管Q6，第二三极管Q2与第一三极管Q1之间构成级联，第六三极管与Q6第五三极管Q5之间构成级联，并通过第三三极管Q3和第四三极管Q4分别为第二三极管Q2和第六三极管Q6提供偏置电压，从而减少了反馈回路的反馈作用，提高了电路的稳定性。利用比较器A7和第二场效应晶体管M2对第一三极管Q1和第二三极管Q2的基极电压进行比较，保证只有在第二三极管Q2的基极电压大于第一三极管Q1的基极电压时，第二三极管Q2的基极才会向电流镜中输入电流，进一步保证了作为核心管的第一三极管Q1的正常工作。各三极管的发射极与零电势点之间分别设置有第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5，各电阻都起到分压的作用，保证了整个三极管级联电流镜的正常工作。本发明结构简单、电路稳定性强、工作可靠，与现有技术相比具有明显的优点。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种新型三极管级联电流镜，其特征在于：包括第一场效应晶体管(M1)、第二场效应晶体管(M2)、比较器(A7)和多个三极管，电流输入端(8)分别与第一场效应晶体管(M1)的栅极和第二三极管(Q2)的集电极连接，第一场效应晶体管(M1)的漏极与电源(VCC)连接，第一场效应晶体管(M1)的源极和第一三极管(Q1)的基极分别接入零电势点(GND)，第二三极管(Q2)的发射极与第一三极管(Q1)的集电极连接，第一三极管(Q1)的发射极接入零电势点(GND)，第二三极管(Q2)的基极、第三三极管(Q3)的发射极、比较器(A7)的正向输入端和第二场效应晶体管(M2)的漏极都分别接入零电势点(GND)，第三三极管(Q3)的集电极与电源(VCC)连接，第三三极管(Q3)的基极接入第一偏执电压(10)，比较器(A7)的输出端第二场效应晶体管(M2)的栅极连接，第二场效应晶体管(M2)的源极与电源(VCC)连接，比较器(A7)的反向输入端和第五三极管(Q5)的基极也与零电势点(GND)连接，第五三极管(Q5)的发射极接入零电势点(GND)，第五三极管(Q5)的集电极与第六三极管(Q6)的发射极连接，第六三极管(Q6)的集电极与电流输出端(9)连接，第六三极管(Q6)的基极和第四三极管(Q4)的发射极分别接入零电势点(GND)，第四三极管(Q4)的集电极与电源(VCC)连接，第四三极管(Q4)的基极接入第二偏置电压(11)，第一场效应晶体管(M1)为N型，第二场效应晶体管(M2)为P型。
2.根据权利要求1所述的新型三极管级联电流镜，其特征在于：所述第一场效应晶体管(M1)的源极、第一三极管(Q1)的基极、比较器(A7)的反向输入端和第五三极管(Q5)的基极与零电势点(GND)之间还设置有第二电阻(R2)。
3.根据权利要求1所述的新型三极管级联电流镜，其特征在于：所述第一三极管(Q1)的发射极与零电势点(GND)之间还设置有第一电阻(R1)。
4.根据权利要求1所述的新型三极管级联电流镜，其特征在于：所述第五三极管(Q5)的发射极与零电势点(GND)之间还设置有第五电阻(R5)。
5.根据权利要求1所述的新型三极管级联电流镜，其特征在于：所述第六三极管(Q6)的基极和第四三极管(Q4)的发射极与零电势点(GND)之间还设置有第四电阻(R4)。
6.根据权利要求1所述的新型三极管级联电流镜，其特征在于：所述第二三极管(Q2)的基极、第三三极管(Q3)的发射极、比较器(A7)的正向输入端和第二场效应晶体管(M2)的漏极与零电势点(GND)之间还设置有第三电阻(R3)。
CN201510697205.4A 2015-10-23 2015-10-23 三极管级联电流镜 Active CN105224005B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510697205.4A CN105224005B (zh) 2015-10-23 2015-10-23 三极管级联电流镜

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510697205.4A CN105224005B (zh) 2015-10-23 2015-10-23 三极管级联电流镜

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105224005A true CN105224005A (zh) 2016-01-06
CN105224005B CN105224005B (zh) 2017-05-17

Family

ID=54993033

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510697205.4A Active CN105224005B (zh) 2015-10-23 2015-10-23 三极管级联电流镜

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105224005B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1098336A (ja) * 1996-09-20 1998-04-14 Hitachi Ltd 高周波増幅回路
US6414553B1 (en) * 2001-08-30 2002-07-02 Koninklijke Philips Electronics N.V. Power amplifier having a cascode current-mirror self-bias boosting circuit
CN101976094A (zh) * 2010-11-19 2011-02-16 长沙景嘉微电子有限公司 一种精确的电流产生电路
CN101980097A (zh) * 2010-09-30 2011-02-23 浙江大学 一种低闪烁噪声、高电源抑制的低压基准源
CN205158197U (zh) * 2015-10-23 2016-04-13 南京美辰微电子有限公司 新型三极管级联电流镜

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1098336A (ja) * 1996-09-20 1998-04-14 Hitachi Ltd 高周波増幅回路
US6414553B1 (en) * 2001-08-30 2002-07-02 Koninklijke Philips Electronics N.V. Power amplifier having a cascode current-mirror self-bias boosting circuit
CN101980097A (zh) * 2010-09-30 2011-02-23 浙江大学 一种低闪烁噪声、高电源抑制的低压基准源
CN101976094A (zh) * 2010-11-19 2011-02-16 长沙景嘉微电子有限公司 一种精确的电流产生电路
CN205158197U (zh) * 2015-10-23 2016-04-13 南京美辰微电子有限公司 新型三极管级联电流镜

Also Published As

Publication number Publication date
CN105224005B (zh) 2017-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102289243B (zh) Cmos带隙基准源
CN105242734B (zh) 一种无外置电容的大功率ldo电路
CN104362585A (zh) 一种过温保护电路
CN104090625B (zh) 一种用于低电源电压的电流镜
CN104993454A (zh) 过温保护电路
CN105320199A (zh) 一种具有高阶补偿的基准电压源
CN104660248A (zh) 上拉电阻电路
CN104777870B (zh) 带隙基准电路
CN112564676B (zh) 一种比较器电路
CN104753477A (zh) 功率放大器及其增益切换电路
CN104166420B (zh) 能隙电压参考电路
CN106300248B (zh) 一种电流控制方式的欠压保护电路
CN205158197U (zh) 新型三极管级联电流镜
CN204361662U (zh) 一种过温保护电路
CN104020339B (zh) 一种可编程电流检测电路
CN207442795U (zh) 适用于低噪声、宽动态范围的高带宽跨阻放大器
CN105469818A (zh) 读出放大器
CN107395146B (zh) 一种恒定跨导放大器电路
CN105224005A (zh) 新型三极管级联电流镜
CN107390763A (zh) 一种对电源不敏感的低温漂电流源电路
CN103871467A (zh) 门极控制电压产生电路
CN103036508A (zh) 高速低串扰的预放大器、动态比较器及电路
CN202068388U (zh) 电流比较器
CN105991101B (zh) 一种电源自适应运算放大器
CN104124663A (zh) 电压保护电路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant