CN112527046A - 高电源抑制比电压转换电流电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电源抑制比电压转换电流电路，包括第一电压产生电路、与所述第一电压产生电路相连的第二电压产生电路及与所述第一电压产生电路和所述第二电压产生电路相连的电压转换电流电路，所述第一电压产生电路产生一个高电源抑制比的第一电压至所述第二电压产生电路及所述电压转换电流电路，所述第二电压产生电路产生一个高电源抑制比的第二电压至所述电压转换电流电路，所述电压转换电流电路接收所述第一电压和所述第二电压，并产生高电源抑制比的输出电流。
Description
技术领域
本发明涉及集成电路领域，尤其涉及一种高电源抑制比电压转换电流电路。
背景技术
现有的电压转换电流电路未对电源噪声做专门的处理，导致电源噪声会对输出电流造成比较大的影响，从而导致负载电路受到影响。例如：负载为电流控制振荡器，其输出电流受到电源噪声的影响，会导致振荡器的振荡频率受到变化，增加输出时钟的抖动。
因此，有必要提供一种能够减小电源噪声对负载电路影响的高电源抑制比电压转换电流电路。
发明内容
本发明提供一种高电源抑制比电压转换电流电路，其主要目的在于可以实现输出电流有很高的电源抑制比，很大程度的减小电源噪声对负载电路的影响。
为实现上述目的，本发明提供一种电源抑制比电压转换电流电路，包括第一电压产生电路、与所述第一电压产生电路相连的第二电压产生电路及与所述第一电压产生电路和所述第二电压产生电路相连的电压转换电流电路，所述第一电压产生电路产生一个高电源抑制比的第一电压至所述第二电压产生电路及所述电压转换电流电路，所述第二电压产生电路产生一个高电源抑制比的第二电压至所述电压转换电流电路，所述电压转换电流电路接收所述第一电压和所述第二电压，并产生高电源抑制比的输出电流。
可选地，所述第一电压产生电路包括第一场效应管、与所述第一场效应管相连的第二场效应管、与所述第二场效应管相连的第三场效应管、与所述第三场效应管相连的第四场效应管、与所述第二场效应管和所述第三场效应管相连的第五场效应管、与所述第五场效应管相连的第一电阻及与所述第三场效应管、所述第四场效应管、所述第五场效应管及所述第一电阻相连的第六场效应管；所述第一场效应管和所述第二场效应管组成共源共栅结构的电流镜，所述第三场效应管、所述第四场效应管及所述第六场效应管组成超级源随器结构，所述第一电阻和所述第五场效应管为密勒补偿。。
可选地，所述第二电压产生电路包括与所述第一场效应管相连的第七场效应管、与所述第二场效应管和所述第七场效应管相连的第八场效应管、与所述第五场效应管和所述第六场效应管相连的第九场效应管、与所述第九场效应管相连的第十场效应管、与所述第九场效应管相连的第十一场效应管、与所述第十场效应管相连的第十二场效应管、与所述第九场效应管和所述第十一场效应管相连的第十三场效应管、与所述第十三场效应管相连的第二电阻及与所述第八场效应管、第十一场效应管、第十二场效应管和第二电阻相连的第十四场效应管；所述第七场效应管和所述第八场效应管组成共源共栅结构的电流镜，所述第十一场效应管、所述第十二场效应管及所述第十四场效应管组成超级源随器结构，所述第二电阻和所述第十三场效应管为密勒补偿，所述第九场效应管为二极管连接，为所述第十一场效应管提供偏置电压。
可选地，所述电压转换电流电路包括与所述第一电压产生电路和所述第二电压产生电路相连的第十五场效应管及与所述第十五场效应管相连的第三电阻；所述第十五场效应管为源随放大器电路结构，将所述第一电压放大后送至输出电压端，所述第三电阻为负载。
可选地，所述第一场效应管的栅极与所述第七场效应管的栅极共同连接第一偏置电压端，所述第二场效应管的源极与所述第一场效应管的漏极相连，所述第二场效应管的栅极与所述第八场效应管的栅极共同连接第二偏置电压端，所述第二场效应管的漏极与所述第三场效应管的源极、所述第五场效应管的源极和漏极及所述第六场效应管的漏极相连，并产生所述第一电压至所述第二电压产生电路的第九场效应管的源极及所述第十三场效应管的源极和漏极，以及所述电压转换电流电路的第十五场效应管的栅极。
可选地，所述第三场效应管的栅极连接第三偏置电压端，所述第三场效应管的漏极与所述第四场效应管的漏极、所述第六场效应管的栅极及所述第一电阻的一端相连，所述第四场效应管的栅极与所述第十场效应管的栅极及所述第十二场效应管的栅极共同连接第四偏置电压端，所述第五场效应管的栅极与所述第一电阻的另一端相连。
可选地，所述第七场效应管的漏极与所述第八场效应管的源极相连，所述第八场效应管的漏极与所述第十一场效应管的源极及所述第十四场效应管的漏极相连，并产生所述第二电压至所述电压转换电流电路的第十五场效应管的漏极；所述第九场效应管的栅极和漏极与所述第十场效应管的漏极及所述第十一场效应管的栅极相连，所述第十一场效应管的漏极与所述第十二场效应管的漏极、所述第十四场效应管的栅极及所述第二电阻的一端相连，所述第十三场效应管的栅极与所述第二电阻的另一端相连。
可选地，所述所述第十五场效应管的源极与所述第三电阻的一端共同连接输出电压端；所述第一场效应管的源极及所述第七场效应管的源极共同连接电源端，所述第四场效应管的源极、所述第六场效应管的源极、所述第十场效应管的源极、所述第十二场效应管的源极、所述第十四场效应管的源极及所述第三电阻的另一端共同连接地端。
可选地，所述第一场效应管、所述第二场效应管、所述第三场效应管、所述第五场效应管、所述第七场效应管、所述第八场效应管、所述第九场效应管、所述第十一场效应管及所述第十三场效应管为P型场效应管，所述第四场效应管、所述第六场效应管、所述第十场效应管、所述第十二场效应管、所述第十四场效应管及所述第十五场效应管为N型场效应管。
本发明提供的高电源抑制比电压转换电流电路，其输出电流具有很高的电源抑制比，很大程度的减小了电源噪声对负载电路的影响。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的高电源抑制比电压转换电流电路的结构框图；
图2为本发明一实施例提供的高电源抑制比电压转换电流电路的具体电路结构图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。
本发明提供一种高电源抑制比电压转换电流电路。参照图1所示，为本发明一实施例提供的高电源抑制比电压转换电流电路的结构框图。
如图1所示，本发明高电源抑制比电压转换电流电路包括第一电压产生电路、与所述第一电压产生电路相连的第二电压产生电路及与所述第一电压产生电路和所述第二电压产生电路相连的电压转换电流电路，所述第一电压产生电路产生一个高电源抑制比的第一电压VF至所述第二电压产生电路及所述电压转换电流电路，所述第二电压产生电路产生一个高电源抑制比的第二电压VD至所述电压转换电流电路，所述电压转换电流电路接收所述第一电压VF和所述第二电压VD，并产生高电源抑制比的输出电流IO。
请同时参阅图2，图2为本发明一实施例提供的高电源抑制比电压转换电流电路的具体电路结构图。在本实施例中，所述第一电压产生电路包括第一场效应管M1、与所述第一场效应管M1相连的第二场效应管M2、与所述第二场效应管M2相连的第三场效应管M3、与所述第三场效应管M3相连的第四场效应管M4、与所述第二场效应管M2和所述第三场效应管M3相连的第五场效应管M5、与所述第五场效应管M5相连的第一电阻R1及与所述第三场效应管M3、所述第四场效应管M4、所述第五场效应管M5及所述第一电阻R1相连的第六场效应管M6；所述第二电压产生电路包括与所述第一场效应管M1相连的第七场效应管M7、与所述第二场效应管M2和所述第七场效应管M7相连的第八场效应管M8、与所述第五场效应管M5和所述第六场效应管M6相连的第九场效应管M9、与所述第九场效应管M9相连的第十场效应管M10、与所述第九场效应管M9相连的第十一场效应管M11、与所述第十场效应管M10相连的第十二场效应管M12、与所述第九场效应管M9和所述第十一场效应管M11相连的第十三场效应管M13、与所述第十三场效应管M13相连的第二电阻R2及与所述第八场效应管M8、第十一场效应管M11、第十二场效应管M12和第二电阻R2相连的第十四场效应管M14；所述电压转换电流电路包括与所述第一电压产生电路和所述第二电压产生电路相连的第十五场效应管M15及与所述第十五场效应管M15相连的第三电阻R3。
本发明一实施例提供的高电源抑制比电压转换电流电路的具体电路连接关系如下：所述第一场效应管M1的栅极与所述第七场效应管M7的栅极共同连接第一偏置电压端VP1，所述第二场效应管M2的源极与所述第一场效应管M1的漏极相连，所述第二场效应管M2的栅极与所述第八场效应管M8的栅极共同连接第二偏置电压端VP2，所述第二场效应管M2的漏极与所述第三场效应管M3的源极、所述第五场效应管M5的源极和漏极及所述第六场效应管M6的漏极相连，并产生所述第一电压VF至所述第二电压产生电路的第九场效应管M9的源极及所述第十三场效应管M13的源极和漏极，以及所述电压转换电流电路的第十五场效应管M15的栅极；所述第三场效应管M3的栅极连接第三偏置电压端VI，所述第三场效应管M3的漏极与所述第四场效应管M4的漏极、所述第六场效应管M6的栅极及所述第一电阻R1的一端相连，所述第四场效应管M4的栅极与所述第十场效应管M10的栅极及所述第十二场效应管M12的栅极共同连接第四偏置电压端VN，所述第五场效应管M5的栅极与所述第一电阻R1的另一端相连。所述第七场效应管M7的漏极与所述第八场效应管M8的源极相连，所述第八场效应管M8的漏极与所述第十一场效应管M11的源极及所述第十四场效应管M14的漏极相连，并产生所述第二电压VD至所述电压转换电流电路的第十五场效应管M15的漏极；所述第九场效应管M9的栅极和漏极与所述第十场效应管M10的漏极及所述第十一场效应管M11的栅极相连，所述第十一场效应管M11的漏极与所述第十二场效应管M12的漏极、所述第十四场效应管M14的栅极及所述第二电阻R2的一端相连，所述第十三场效应管M13的栅极与所述第二电阻R2的另一端相连。所述第十五场效应管M15的源极与所述第三电阻R3的一端共同连接输出电压端VO；所述第一场效应管M1的源极及所述第七场效应管M7的源极共同连接电源端VCC，所述第四场效应管M4的源极、所述第六场效应管M6的源极、所述第十场效应管M10的源极、所述第十二场效应管M12的源极、所述第十四场效应管M14的源极及所述第三电阻R3的另一端共同连接地端GND。
其中，在本实施例中，所述第一场效应管、所述第二场效应管、所述第三场效应管、所述第五场效应管、所述第七场效应管、所述第八场效应管、所述第九场效应管、所述第十一场效应管及所述第十三场效应管为P型场效应管，所述第四场效应管、所述第六场效应管、所述第十场效应管、所述第十二场效应管、所述第十四场效应管及所述第十五场效应管为N型场效应管，在其他实施例中，上述场效应管可以为其他结构可以实现相同功能的元器件，并不限于此。
本发明高电源抑制比电压转换电流电路的工作原理如下：所述第一场效应管M1和所述第二场效应管M2组成共源共栅结构的电流镜，所述第一偏置电压端VP1和所述第二偏置电压端VP2为所述电流镜提供偏置电压，所述第三偏置电压端VI和所述第四偏置电压端VN为所述第三场效应管M3和所述第四场效应管M4提供偏置电压，所述第三场效应管M3、所述第四场效应管M4及所述第六场效应管M6组成超级源随器结构，所述第一电阻R1和所述第五场效应管M5为密勒补偿，使得超级源随器中的反馈系统达到稳定。
所述第七场效应管M7和所述第八场效应管M8组成共源共栅结构的电流镜，所述第一偏置电压端VP1和所述第二偏置电压端VP2为所述电流镜提供偏置电压，所述第四偏置电压端VN为所述第十场效应管M10和所述第十二场效应管M12提供偏置电压，所述第十一场效应管M11、所述第十二场效应管M12及所述第十四场效应管M14组成超级源随器结构，所述第二电阻R2和所述第十三场效应管M13为密勒补偿，使得超级源随器中的反馈系统达到稳定，所述第九场效应管M9为二极管连接，为所述第十一场效应管M11提供偏置电压。
所述第十五场效应管M15为源随放大器电路结构，将所述第一电压VF放大后送至所述输出电压端VO，所述第三电阻R3为负载。
所述高电源抑制比电压转换电流电路的输入电压经过由所述第三场效应管M3、所述第四场效应管M4及所述第六场效应管M6组成的超级源随器后得到所述第一电压VF，所述第一场效应管M1和所述第二场效应管M2组成的共源共栅结构的电流镜相对于一个场效应管的电流镜可以增加所述第一电压VF到电源的阻抗，同时，超级源随器结构使得所述第一电压VF对地的阻抗减小，从而可以有效的提高所述第一电压VF的电源抑制比。
所述第七场效应管M7和所述第八场效应管M8组成的共源共栅结构的电流镜，相对于一个场效应管的电流镜可以增加所述第二电压VD到电源的阻抗，同时，所述第十一场效应管M11、所述第十二场效应管M12及所述第十四场效应管M14组成的超级源随器结构使得所述第二电压VD对地的阻抗减小，从而可以有效的提高所述第二电压VD的电源抑制比。
所述第一电压VF经过所述第十五场效应管M15的源随器放大后送至所述输出电压端VO产生输出电压，输出电流IO为输出电压与负载电阻R3的比值，增加第十五场效应管M15的栅极电压和漏极电压(第一电压VF和第二电压VD)的电源抑制比可以使得输出电流IO的电源抑制比得到很大的提高。因此，本发明可以实现输出电流IO有很高的电源抑制比，很大程度的减小电源噪声对负载电路的影响。
以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种电源抑制比电压转换电流电路，其特征在于：所述高电源抑制比电压转换电流电路包括第一电压产生电路、与所述第一电压产生电路相连的第二电压产生电路及与所述第一电压产生电路和所述第二电压产生电路相连的电压转换电流电路，所述第一电压产生电路产生一个高电源抑制比的第一电压至所述第二电压产生电路及所述电压转换电流电路，所述第二电压产生电路产生一个高电源抑制比的第二电压至所述电压转换电流电路，所述电压转换电流电路接收所述第一电压和所述第二电压，并产生高电源抑制比的输出电流。
2.如权利要求1所述的电源抑制比电压转换电流电路，其特征在于，所述第一电压产生电路包括第一场效应管、与所述第一场效应管相连的第二场效应管、与所述第二场效应管相连的第三场效应管、与所述第三场效应管相连的第四场效应管、与所述第二场效应管和所述第三场效应管相连的第五场效应管、与所述第五场效应管相连的第一电阻及与所述第三场效应管、所述第四场效应管、所述第五场效应管及所述第一电阻相连的第六场效应管；所述第一场效应管和所述第二场效应管组成共源共栅结构的电流镜，所述第三场效应管、所述第四场效应管及所述第六场效应管组成超级源随器结构，所述第一电阻和所述第五场效应管为密勒补偿。
3.如权利要求2所述的电源抑制比电压转换电流电路，其特征在于，所述第二电压产生电路包括与所述第一场效应管相连的第七场效应管、与所述第二场效应管和所述第七场效应管相连的第八场效应管、与所述第五场效应管和所述第六场效应管相连的第九场效应管、与所述第九场效应管相连的第十场效应管、与所述第九场效应管相连的第十一场效应管、与所述第十场效应管相连的第十二场效应管、与所述第九场效应管和所述第十一场效应管相连的第十三场效应管、与所述第十三场效应管相连的第二电阻及与所述第八场效应管、第十一场效应管、第十二场效应管和第二电阻相连的第十四场效应管；所述第七场效应管和所述第八场效应管组成共源共栅结构的电流镜，所述第十一场效应管、所述第十二场效应管及所述第十四场效应管组成超级源随器结构，所述第二电阻和所述第十三场效应管为密勒补偿，所述第九场效应管为二极管连接，为所述第十一场效应管提供偏置电压。
4.如权利要求3所述的电源抑制比电压转换电流电路，其特征在于，所述电压转换电流电路包括与所述第一电压产生电路和所述第二电压产生电路相连的第十五场效应管及与所述第十五场效应管相连的第三电阻；所述第十五场效应管为源随放大器电路结构，将所述第一电压放大后送至输出电压端，所述第三电阻为负载。
5.如权利要求4所述的电源抑制比电压转换电流电路，其特征在于，所述第一场效应管的栅极与所述第七场效应管的栅极共同连接第一偏置电压端，所述第二场效应管的源极与所述第一场效应管的漏极相连，所述第二场效应管的栅极与所述第八场效应管的栅极共同连接第二偏置电压端，所述第二场效应管的漏极与所述第三场效应管的源极、所述第五场效应管的源极和漏极及所述第六场效应管的漏极相连，并产生所述第一电压至所述第二电压产生电路的第九场效应管的源极及所述第十三场效应管的源极和漏极，以及所述电压转换电流电路的第十五场效应管的栅极。
6.如权利要求5所述的电源抑制比电压转换电流电路，其特征在于，所述第三场效应管的栅极连接第三偏置电压端，所述第三场效应管的漏极与所述第四场效应管的漏极、所述第六场效应管的栅极及所述第一电阻的一端相连，所述第四场效应管的栅极与所述第十场效应管的栅极及所述第十二场效应管的栅极共同连接第四偏置电压端，所述第五场效应管的栅极与所述第一电阻的另一端相连。
7.如权利要求6所述的电源抑制比电压转换电流电路，其特征在于，所述第七场效应管的漏极与所述第八场效应管的源极相连，所述第八场效应管的漏极与所述第十一场效应管的源极及所述第十四场效应管的漏极相连，并产生所述第二电压至所述电压转换电流电路的第十五场效应管的漏极；所述第九场效应管的栅极和漏极与所述第十场效应管的漏极及所述第十一场效应管的栅极相连，所述第十一场效应管的漏极与所述第十二场效应管的漏极、所述第十四场效应管的栅极及所述第二电阻的一端相连，所述第十三场效应管的栅极与所述第二电阻的另一端相连。
8.如权利要求7所述的电源抑制比电压转换电流电路，其特征在于，所述所述第十五场效应管的源极与所述第三电阻的一端共同连接输出电压端；所述第一场效应管的源极及所述第七场效应管的源极共同连接电源端，所述第四场效应管的源极、所述第六场效应管的源极、所述第十场效应管的源极、所述第十二场效应管的源极、所述第十四场效应管的源极及所述第三电阻的另一端共同连接地端。
9.如权利要求4所述的电源抑制比电压转换电流电路，其特征在于，所述第一场效应管、所述第二场效应管、所述第三场效应管、所述第五场效应管、所述第七场效应管、所述第八场效应管、所述第九场效应管、所述第十一场效应管及所述第十三场效应管为P型场效应管，所述第四场效应管、所述第六场效应管、所述第十场效应管、所述第十二场效应管、所述第十四场效应管及所述第十五场效应管为N型场效应管。
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