CN114740942A - 电流校准电路 - Google Patents

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CN114740942A
CN114740942A CN202210566969.XA CN202210566969A CN114740942A CN 114740942 A CN114740942 A CN 114740942A CN 202210566969 A CN202210566969 A CN 202210566969A CN 114740942 A CN114740942 A CN 114740942A
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王超
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Beijing Xintong Future Technology Development Co ltd
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Beijing Xintong Future Technology Development Co ltd
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    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10—Regulating voltage or current
    • G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
    • G05F1/565—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor
    • G05F1/567—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor for temperature compensation

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Abstract

本申请涉及一种电流校准电路，包括校准偏置电流生成模块及控制模块，校准偏置电流生成模块与待校准电流源连接，用于生成校准偏置电流；其中，校准偏置电流包括温度校准偏置电流及输出校准偏置电流，温度校准偏置电流用于补偿待校准电流源因温度变化导致的电流偏差，输出校准偏置电流用于补偿待校准电流源因输出电流的绝对值变化导致的电流偏差；控制模块分别与校准电流生成模块、待校准电流源连接，用于根据校准偏置电流对待校准电流源的输出电流进行校准。上述电流校准电路中，通过设置校准偏置电流生成模块，生成跟踪温度变化和输出电流的混合校准偏置电流，以校准因实时温度变化和工艺失配造成的输出电流偏差，使校准过程快速高效。

Description

电流校准电路
技术领域
本申请涉及电子电路技术领域，特别是涉及一种电流校准电路、装置及校准方法。
背景技术
在高精度电流源领域，比如电流舵数模转换器电路、锁相环电路、电流监控电路、电流型运算电路等，电流源的输出电流受多种外部因素和内部因素影响，包括生产制造工艺、实时温度等，对于高精度电流源而言，这些因素导致的输出电流偏差不可忽略。
因此，如何消除高精度电流源在工作过程中因为温度变化和工艺失配导致的输出电流偏差，实现快速高效的对电流源的输出电流进行校准，成为亟待解决的问题。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种电流校准电路，以解决高精度电流源在工作过程中因实时温度变化和工艺失配导致的输出电流偏差问题。
本申请提供了一种电流校准电路，包括校准偏置电流生成模块及控制模块，其中，所述校准偏置电流生成模块与待校准电流源连接，用于生成校准偏置电流；其中，所述校准偏置电流包括温度校准偏置电流及输出校准偏置电流，所述温度校准偏置电流用于补偿所述待校准电流源因温度变化导致的电流偏差，所述输出校准偏置电流用于补偿所述待校准电流源因输出电流的绝对值变化导致的电流偏差；所述控制模块分别与所述校准电流生成模块、所述待校准电流源连接，用于根据所述校准偏置电流对所述待校准电流源的输出电流进行校准。
于上述实施例所述的电流校准电路中，通过设置校准偏置电流生成模块，生成能够跟踪温度变化和待校准电流源的输出电流的混合校准偏置电流，能够同步校准因待校准电流源实时温度变化和工艺失配造成的输出电流偏差，再通过校准控制模块精准控制校准过程，使校准过程快速高效，节省校准时间，提升校准性能。
在其中一个实施例中，所述校准电流生成模块包括第一偏置电流生成单元及第二偏置电流生成单元，其中，所述第一偏置电流生成单元用于生成所述温度校准偏置电流；所述第二偏置电流生成单元分别与所述第一偏置电流生成单元、所述待校准电流源连接，用于根据所述待校准电流源的输出电流生成所述输出校准偏置电流。
在其中一个实施例中，所述第一偏置电流生成单元包括偏置电压生成电路及第一偏置电流生成电路，其中，所述偏置电压生成电路用于根据适配偏置电流源产生的偏置电流生成温度校准偏置电压，所述温度校准偏置电压与所述适配偏置电流源产生的偏置电流成线性比例关系；所述第一偏置电流生成电路与所述偏置电压生成电路连接，用于根据所述温度校准偏置电压生成所述温度校准偏置电流。
在其中一个实施例中，所述温度校准偏置电压包括正向偏置电压及反向偏置电压，所述偏置电压生成电路包括第一适配偏置电流源、第二适配偏置电流源、第一电阻及第二电阻；所述第一适配偏置电流源的输入端连接电源，所述第一适配偏置电流源的输出端通过所述第一电阻与所述第二电阻的第一端连接；所述第二适配偏置电流源的输入端与所述第二电阻的第二端连接，所述第二适配偏置电流源的输出端接地，所述第二电阻的第一端用于与适配偏置电压源连接；其中，所述第一适配偏置电流源的输出端用于输出所述正向偏置电压，所述第二适配偏置电流源的输入端用于输出所述反向偏置电压。
在其中一个实施例中，所述第一偏置电流生成电路包括第一可控开关单元、第二可控开关单元及第一电流镜单元；其中，所述第一电流镜单元分别与所述第一可控开关单元、所述第二可控开关单元连接，用于对所述第一可控开关单元的输出电流进行复制；所述第一可控开关单元的输入端与电源连接，所述第一可控开关单元的控制端与所述第一适配偏置电流源的输出端连接，所述第一可控开关单元的输出端与所述第一电流镜单元的输入端连接；所述第二可控开关单元的输入端与电源连接，所述第二可控开关单元的控制端与所述第二适配偏置电流源的输入端连接，所述第二可控开关单元的输出端与所述第一电流镜单元的输出端连接；所述第二可控开关单元的输出端用于输出所述温度校准偏置电流。
在其中一个实施例中，所述第二偏置电流生成单元包括多个第三可控开关单元及多个第一选择开关；多个所述第三可控开关单元的输入端均与所述待校准电流源的输出端连接，多个所述第三可控开关单元的控制端分别与所述适配偏置电压源连接，多个所述第三可控开关单元的输出端与多个所述第一选择开关的第一端一一对应连接；多个所述第一选择开关的第二端分别与所述第二可控开关单元的输出端连接，多个所述第一选择开关的第三端均连接；其中，通过控制多个所述第一选择开关的导通状态，生成所述输出校准偏置电流，所述输出校准偏置电流经所述第一选择开关的第二端输出；所述输出校准偏置电流与所述温度校准偏置电流叠加，生成所述校准偏置电流。
在其中一个实施例中，所述控制模块包括控制单元，与所述校准偏置电流生成模块连接，用于对所述待校准电流源的输出电流进行至少一次校准，第一次校准基于所述校准偏置电流进行。
在其中一个实施例中，所述控制模块还包括比较单元及校准逻辑单元，其中，所述比较单元与所述待校准电流源的输出端连接，用于接收所述待校准电流源上一次校准后的输出电流，并根据所述校准后的输出电流与所述预设标准电流生成比较信号；所述校准逻辑单元分别与所述比较单元、所述控制单元连接，用于根据所述比较信号生成校准逻辑信号；所述控制单元还用于根据所述校准逻辑信号反馈调节所述校准偏置电流，并再次对所述待校准电流源的输出电流进行校准，以使所述待校准电流源的输出电流为目标输出电流。
在其中一个实施例中，所述控制单元包括接收单元、多个第四可控开关单元及多个选择开关组合，多个所述第四可控开关单元具有不同的放大倍数；其中，所述接收单元与所述校准偏置电流生成模块连接，用于将所述校准偏置电流转换为校准偏置电压；所述校准偏置电压用于使多个所述第四可控开关单元工作在放大状态；多个所述第四可控开关单元的输出端接地，多个所述第四可控开关单元的控制端与所述接收装置连接，多个所述第四可控开关单元的输入端与多个所述选择开关组合的第一端一一对应连接；多个所述选择开关组合的第二端均与所述待校准电流源连接，多个所述选择开关组合的第三端均连接，通过多个所述选择开关组合的第二端输出所述可调节的校准偏置电流；其中，通过控制多个所述选择开关组合动作，以使所述校准偏置电流值可调节。
在其中一个实施例中，所述控制单元还包括第二电流镜单元，所述第二电流镜单元与多个所述选择开关组合的第二端、多个所述选择开关组合的第三端及所述待校准电流源均连接，用于在所述待校准电流源向负载输出电流时为所述待校准电流源提供所述可调节的校准偏置电流。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的第一实施例中电流校准电路的结构示意图；
图2为本申请提供的第二实施例中电流校准电路的结构示意图；
图3为本申请提供的第三实施例中电流校准电路的结构示意图；
图4为本申请提供的第一实施例中电流校准电路的电路原理图；
图5为本申请提供的第二实施例中电流校准电路的电路原理图；
图6为本申请提供的第三实施例中电流校准电路的电路原理图；
图7为本申请提供的第四实施例中电流校准电路的结构示意图；
图8为本申请提供的第五实施例中电流校准电路的结构示意图；
图9为本申请提供的第四实施例中电流校准电路的电路原理图；
图10为本申请提供的第五实施例中电流校准电路的电路原理图。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。
需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。
本申请提供了一种电流校准电路，以解决高精度电流源在工作过程中因实时温度变化和工艺失配导致的输出电流偏差问题，以下将通过具体的实施例来对本申请进行说明。
在本申请的一个实施例中，请参考图1，提供了一种电流校准电路，所述电流校准电路包括校准偏置电流生成模块100及控制模块200，其中，校准偏置电流生成模块100与待校准电流源连接，用于生成校准偏置电流；其中，所述校准偏置电流包括温度校准偏置电流及输出校准偏置电流，所述温度校准偏置电流用于补偿所述待校准电流源因温度变化导致的电流偏差，所述输出校准偏置电流用于补偿所述待校准电流源因输出电流的绝对值变化导致的电流偏差；控制模块200分别与所述校准电流生成模块100、所述待校准电流源连接，用于根据所述校准偏置电流对所述待校准电流源的输出电流进行校准。
具体地，待校准电流源输出的实际电流值I与理想电流值之间的失配ΔI满足以下公式：
ΔI＝αI-gmΔVTH；
其中，α为待校准电流源的工艺失配系数，gm为待校准电流源的跨导，ΔVTH为晶体管的门限电流偏差。
从上述公式中可知，待校准电流源与理想电流源之间，输出电流的失配ΔI与待校准电流源的输出电流I与待校准电流源的跨导gm有关，而待校准电流源的跨导gm满足以下公式：
Figure BDA0003658572560000071
其中，μ为载流子迁移率，Cox为晶体管的栅极电容，W为晶体管的栅极宽度，L为晶体管的栅极长度。
作为本领域的公知常识，载流子迁移率μ是实时温度T的函数，因此，待校准电流源的跨导gm也为待校准电流源的输出电流I与实时温度T的函数。
综上所述，待校准电流源输出的实际电流值I与理想电流值之间的失配ΔI受输出电流I和实时温度T影响，在高精度电流源的使用过程中，需要分别对输出电流和实时温度造成的偏差进行补偿校准，以使电流源生成更加精准的输出电流。
于上述实施例的电流校准电路中，通过设置校准偏置电流生成模块100，生成能够跟踪温度变化和待校准电流源的输出电流的混合校准偏置电流，能够同步校准因待校准电流源实时温度变化和工艺失配造成的输出电流偏差，再通过校准控制模块200精准控制校准过程，使校准过程快速高效，节省校准时间，提升校准性能。
作为示例，请参考图2，校准电流生成模块100包括第一偏置电流生成单元110及第二偏置电流生成单元120，其中，第一偏置电流生成单元110用于生成温度校准偏置电流；第二偏置电流生成单元120分别与第一偏置电流生成单元110、待校准电流源连接，用于根据待校准电流源的输出电流生成输出校准偏置电流。
具体地，第一偏置电流生成单元110用于跟踪待校准电流源的实时温度变化，生成的温度校准偏置电流ITbias表达式满足函数关系：ITbias＝f(T)，T为待校准电流源的实时温度，第二偏置电流生成单元120用于跟踪待校准电流源的输出电流变化，生成的输出校准偏置电流表达式IIobias满足函数关系：IIobias＝f(IO)，IO为待校准电流源的输出电流，通过将温度校准偏置电流与输出校准偏置电流进行线性叠加，生成能够同时跟踪待校准电流源实时温度变化和输出电流变化的校准偏置电流，用以校准因温度变化和输出电流变化导致的输出电流偏差，需要说明的是，在叠加生成校准偏置电流的过程中，温度校准偏置电流与输出校准偏置电流的比例是可调的，具体根据待校准电流源的实际工作情况和后续的控制过程确定，后续的实施例将进一步进行说明。
作为示例，请参考图3，第一偏置电流生成单元110包括偏置电压生成电路111及第一偏置电流生成电路112，其中，偏置电压生成电路111用于根据适配偏置电流源产生的偏置电流生成温度校准偏置电压，温度校准偏置电压与适配偏置电流源产生的偏置电流成线性比例关系；第一偏置电流生成电路112与偏置电压生成电路111连接，用于根据温度校准偏置电压生成温度校准偏置电流。
作为示例，请参考图4，偏置电压生成电路111包括第一适配偏置电流源Ib1、第二适配偏置电流源Ib2、第一电阻R1及第二电阻R2；第一适配偏置电流源Ib1的输入端连接电源，第一适配偏置电流源Ib1的输出端通过第一电阻R1与第二电阻R2的第一端连接；第二适配偏置电流源Ib2的输入端与第二电阻R2的第二端连接，第二适配偏置电流源Ib2的输出端接地；其中，第一适配偏置电流源Ib1的输出端输出正向偏置电压，第二适配偏置电流源Ib2的输入端输出反向偏置电压；第二电阻R2的第一端用于与适配偏置电压源连接。
具体地，温度校准偏置电压包括正向偏置电压及反向偏置电压，在一些实施例中，第一适配偏置电流源Ib1与第二适配偏置电流源Ib2的输出电流值可以相等，比如可取为Ibias，即Ib1＝Ib2＝Ibias，第一电阻R1的阻值与第二电阻R2的阻值也可以相等，比如：R1＝R2＝R，则输出的正向偏置电压VCS+满足公式：VCS+＝VCS+Ibias*R，输出的反向偏置电压VCS-满足公式：VCS-＝VCS-Ibias*R，其中，VCS为适配偏置电压源输出的电压。由此可知，偏置电压生成电路111输出的正向偏置电压VCS+与反向偏置电压VCS-能够通过调节第一适配偏置电流源Ib1与第二适配偏置电流源Ib2的输出电流值实现调节。
作为示例，请继续参考图4，第一偏置电流生成电路112包括第一可控开关单元S1、第二可控开关单元S2及第一电流镜单元1121；其中，第一电流镜单元1121分别与第一可控开关单元S1、第二可控开关单元S2连接，用于对第一可控开关单元S1的输出电流进行复制；第一可控开关单元S1的输入端与电源连接，第一可控开关单元S1的控制端与第一适配偏置电流源Ib1的输出端连接，第一可控开关单元S1的输出端与第一电流镜单元1121的输入端连接；第二可控开关单元S2的输入端与电源连接，第二可控开关单元S2的控制端与第二适配偏置电流源Ib2的输入端连接，第二可控开关单元S2的输出端与第一电流镜单元1121的输出端连接；第二可控开关单元S2的输出端输出温度校准偏置电流。
作为示例，请继续参考图4，第一电流镜单元1121可以采用图中所示的电流镜电路，由四个可控开关管Q1、Q2、Q3、Q4组成，其中，可控开关管Q1的栅极与漏极连通，可控开关管Q3的栅极与漏极连通，第一电流镜单元1121能够在输出端实现1∶1复制输入电流，在此需要说明的是，上述实施例只是第一电流镜单元1121的其中一种电路结构，也可以采用其它的电路结构以实现上述功能，本申请不做具体限制。
具体地，在一些实施例中，通过将正向偏置电压VCS+施加在第一可控开关单元S1的栅极控制端，将反向偏置电压VCS-施加在第二可控开关单元S2的栅极控制端，分别使第一可控开关单元S1与第二可控开关单元S2工作在放大状态，生成的放大电流经过由第三可控开关管S3、第四可控开关管S4、第五可控开关管S5及第六可控开关管S6组成的电流镜进行叠加，生成关联于晶体管跨导gm的偏置电流，且满足公式：I＝gm*2Ibias*R，由前面的实施例中介绍可知，晶体管跨导gm为实时温度T的函数，因此，最终输出的偏置电流也是关联于实施温度T的，可以以之作为温度校准偏置电流，且满足公式：ITbias＝gm(T)*2Ibias*R，由此公式可知，通过调节适配偏置电流源的输出电流值Ibias，即可实现调节温度校准偏置电流的大小。
作为示例，请参考图5，相比图5实施例中的第一偏置电流生成电路112，分别在第一可控开关单元S1与第二可控开关单元S2与第一电流镜单元1121之间加装了第五可控开关单元S5与第六可控开关单元S6，并由适配偏置电压源使其分别工作在放大状态，一方面起到隔离和保护第一可控开关单元S1与第二可控开关单元S2的作用，另一方面在偏置电流放大倍数不足的情况下，使输出的温度校准偏置电流获得更高的放大倍数。
作为示例，请参考图6，第二偏置电流生成单元120包括多个第三可控开关单元S3及多个第一选择开关K1，第三可控开关单元S3与第一选择开关K1的数量相等；多个第三可控开关单元S3的输入端分别与待校准电流源的输出端连接，多个第三可控开关单元S3的控制端均与适配偏置电压源连接，多个第三可控开关单元S3的输出端与多个第一选择开关K1的第一端一一对应连接；多个第一选择开关K1的第二端分别与第二可控开关单元S2的第三端连接，多个第一选择开关K1的第三端均连接；其中，通过控制多个第一选择开关K1的导通状态，生成输出校准偏置电流，输出校准偏置电流经第一选择开关K1的第二端输出；输出校准偏置电流与温度校准偏置电流叠加，生成校准偏置电流。
具体地，请继续参考图6，待校准电流源的输出电流I经过由多个第三可控开关单元S3并联组成的阵列，至后端的多个第一选择开关K1输出经过比例放大的输出校准偏置电流IIobias，示例性的，各第一选择开关K1均包括三个触点，通过调节各第一选择开关K1的触点位置，控制对应的支路输出电流的流向，比如，当第三个第一选择开关K1选择将第一触点和第二触点连通，则对应的第三支路生成的输出校准偏置电流通过第二触点输出至校准偏置电流输出端，而当第三个第一选择开关K1选择将第一触点和第三触点连通，则对应的第三支路生成的输出校准偏置电流将通过第三触点泄放掉，因此，第二偏置电流生成单元120最终获取的输出校准偏置电流为所有支路中通过各第一选择开关K1从各第二触点输出的输出校准偏置电流之和，通过控制各第一选择开关K1的触点位置，实现调节输出校准偏置电流的大小，需要说明的是，第三可控开关单元S3及第一选择开关K1的数量不是固定不变的，本领域技术人员可以根据校准精度要求或其它客观需求进行调整，只需要满足两者的数量均至少大于等于2即可，本申请不做具体限制。
作为示例，请参考图7，控制模块200包括控制单元210，其中，控制单元210与校准偏置电流生成模块100连接，用于对待校准电流源的输出电流进行至少一次校准，第一次校准基于校准偏置电流进行。
作为示例，请继续参考图7，控制模块200还包括比较单元220及校准逻辑单元230，其中，比较单元220与待校准电流源的输出端连接，用于接收待校准电流源上一次校准后的输出电流，并根据校准后的输出电流与预设标准电流生成比较信号；校准逻辑单元230分别与比较单元220、控制单元210连接，用于根据比较信号生成校准逻辑信号；控制单元210还用于根据校准逻辑信号反馈调节校准偏置电流，并再次对待校准电流源的输出电流进行校准，以使待校准电流源的输出电流为目标输出电流。
作为示例，请参考图8，本申请中提供的电流校准电路还可以适用于校准多个电流源的情况，可以设置与待校准电流源数量相等的控制单元210，并且两者一一对应设置，通过校准逻辑单元230根据待校准电流源的序号进行自动匹配与之对应的控制单元210，从而实现电流源校准工作的高效化和规模化。
作为示例，请参考图9，控制单元210包括接收单元211、多个第四可控开关单元S4及多个选择开关组合K2，多个第四可控开关单元S4具有不同的放大倍数，第四可控开关单元S4与选择开关组合K2的数量相等；其中，接收单元211与校准偏置电流生成模块100连接，用于将校准偏置电流转换为校准偏置电压；校准偏置电压用于使多个第四可控开关单元S4工作在放大状态；多个第四可控开关单元S4的输出端接地，多个第四可控开关单元S4的控制端与接收单元211连接，多个第四可控开关单元S4的输入端与多个选择开关组合K2的第一端一一对应连接；多个选择开关组合K2的第二端均与待校准电流源的输出端连接，多个选择开关组合K2的第三端均连接，通过多个选择开关组合K2的第二端输出可调节的校准偏置电流；其中，通过控制多个选择开关组合K2动作，以使校准偏置电流值调节。
具体地，与前述实施例中第二偏置电流生成单元120的原理类似，校准偏置电流经过接收单元211转化为校准偏置电压，使各第四可控开关单元S4工作在放大状态，输出经过放大的校准偏置电流，示例性的，各选择开关组合K2均包括三个端子，通过调节各选择开关组合K2的端子连接状态，控制对应的支路输出电流的流向，比如，当第三个选择开关组合K2选择将第一端子和第二端子连通，则对应的第三支路生成的输出校准偏置电流通过第二端子输出至待校准电流源的输出端，而当第三个选择开关组合K2选择将第一端子和第三端子连通，则对应的第三支路生成的校准偏置电流将通过第三端子泄放掉，因此，控制单元210最终获取的校准偏置电流为所有支路中通过各选择开关组合K2从各第二端子输出的校准偏置电流之和，通过控制各选择开关组合K2的端子连接状态，实现调节校准偏置电流的大小，各第四可控开关单元S4的放大倍数不同，比如，各第四可控开关单元S4的放大倍数可以分别为1、2、4、6、8等等。在本实施例中，校准逻辑单元230生成的校准逻辑信号通过控制选择开关组合K2实现开关动作，以实现本实施例中校准偏置电流可调的目的，需要说明的是，第四可控开关单元S4及选择开关组合K2的数量不是固定不变的，本领域技术人员可以根据校准精度要求或其它客观需求进行调整，只需两者的数量大于等于2即可，本申请不做具体限制。
进一步地，通过将待校准电流源的输出电流值与比较单元220中的预设标准电流值进行比较，以向校准逻辑单元230输出比较信号，进而校准逻辑单元230根据比较信号生成校准逻辑信号，控制单元210输出可调节的校准偏置电流，比如可以采用逐次逼近法实现上述目标，比较单元220判断待校准电流源的输出电流值大于预设标准电流值且偏差超出了预设范围，将该比较结果信号通过校准逻辑单元230生成减小校准偏置电流的指令，通过该减小校准偏置电流指令控制控制单元210首先退出放大倍数较大的第四可控开关单元S4所在支路，比如可以先退出放大倍数为8的第四可控开关单元S4的所在支路，通过控制该路的选择开关组合K2的第一端子与第三端子连通即可，经过上述步骤后经过校准的待校准电流源输出电流再次重复以上的步骤，若输出电流仍然偏大，再控制退出放大倍数为6的第四可控开关单元S4的所在支路，直至比较结果发生翻转。当然，还可以采用其它的控制逻辑实现上述目的，逐次逼近法只是其中的一种，比如还可以采用精确比较法，通过比较计算输出电流值与预设标准电流值的差值，从而进行精准控制控制单元210中选择开关组合K2的动作来实现。逐次逼近法只是其中一种较优实施例，本申请对此不做进一步限定。
作为示例，请参考图10，控制单元210还包括第二电流镜单元212，第二电流镜单元212与多个选择开关组合K2的第二端、多个选择开关组合K2的第三端及待校准电流源的输出端均连接，用于在待校准电流源向负载输出电流时为待校准电流源提供可调节的校准偏置电流。
需要说明的是，在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种电流校准电路，其特征在于，所述电流校准电路包括：
校准偏置电流生成模块，与待校准电流源连接，用于生成校准偏置电流；其中，所述校准偏置电流包括温度校准偏置电流及输出校准偏置电流，所述温度校准偏置电流用于补偿所述待校准电流源因温度变化导致的电流偏差，所述输出校准偏置电流用于补偿所述待校准电流源因输出电流的绝对值变化导致的电流偏差；
控制模块，分别与所述校准电流生成模块、所述待校准电流源连接，用于根据所述校准偏置电流对所述待校准电流源的输出电流进行校准。
2.根据权利要求1所述的电流校准电路，其特征在于，所述校准电流生成模块包括：
第一偏置电流生成单元，用于生成所述温度校准偏置电流；
第二偏置电流生成单元，分别与所述第一偏置电流生成单元、所述待校准电流源连接，用于根据所述待校准电流源的输出电流生成所述输出校准偏置电流。
3.根据权利要求2所述的电流校准电路，其特征在于，所述第一偏置电流生成单元包括：
偏置电压生成电路，用于根据适配偏置电流源产生的偏置电流生成温度校准偏置电压，所述温度校准偏置电压与所述适配偏置电流源产生的偏置电流成线性比例关系；
第一偏置电流生成电路，与所述偏置电压生成电路连接，用于根据所述温度校准偏置电压生成所述温度校准偏置电流。
4.根据权利要求3所述的电流校准电路，其特征在于，所述温度校准偏置电压包括正向偏置电压及反向偏置电压，所述偏置电压生成电路包括第一适配偏置电流源、第二适配偏置电流源、第一电阻及第二电阻；
所述第一适配偏置电流源的输入端连接电源，所述第一适配偏置电流源的输出端通过所述第一电阻与所述第二电阻的第一端连接；
所述第二适配偏置电流源的输入端与所述第二电阻的第二端连接，所述第二适配偏置电流源的输出端接地，所述第二电阻的第一端用于与适配偏置电压源连接；
其中，所述第一适配偏置电流源的输出端输出所述正向偏置电压，所述第二适配偏置电流源的输入端输出所述反向偏置电压。
5.根据权利要求4所述的电流校准电路，其特征在于，所述第一偏置电流生成电路包括第一可控开关单元、第二可控开关单元及第一电流镜单元；其中，
所述第一电流镜单元分别与所述第一可控开关单元、所述第二可控开关单元连接，用于对所述第一可控开关单元的输出电流进行复制；
所述第一可控开关单元的输入端与电源连接，所述第一可控开关单元的控制端与所述第一适配偏置电流源的输出端连接，所述第一可控开关单元的输出端与所述第一电流镜单元的输入端连接；
所述第二可控开关单元的输入端与电源连接，所述第二可控开关单元的控制端与所述第二适配偏置电流源的输入端连接，所述第二可控开关单元的输出端与所述第一电流镜单元的输出端连接，所述第二可控开关单元的输出端用于输出所述温度校准偏置电流。
6.根据权利要求2-5任一项所述的电流校准电路，其特征在于，所述第二偏置电流生成单元包括多个第三可控开关单元及多个第一选择开关，
多个所述第三可控开关单元的输入端均与所述待校准电流源的输出端连接，多个所述第三可控开关单元的控制端分别与所述适配偏置电压源连接，多个所述第三可控开关单元的输出端与多个所述第一选择开关的第一端一一对应连接；
多个所述第一选择开关的第二端分别与所述第二可控开关单元的输出端连接，多个所述第一选择开关的第三端均连接；
其中，通过控制多个所述第一选择开关的导通状态，生成所述输出校准偏置电流，所述输出校准偏置电流经所述第一选择开关的第二端输出；
所述输出校准偏置电流与所述温度校准偏置电流叠加，生成所述校准偏置电流。
7.根据权利要求6所述的电流校准电路，其特征在于，所述控制模块包括：
控制单元，与所述校准偏置电流生成模块连接，用于对所述待校准电流源的输出电流进行至少一次校准，第一次校准基于所述校准偏置电流进行。
8.根据权利要求7所述的电流校准电路，其特征在于，所述控制模块还包括：
比较单元，与所述待校准电流源的输出端连接，用于接收所述待校准电流源上一次校准后的输出电流，并根据所述校准后的输出电流与所述预设标准电流生成比较信号；
校准逻辑单元，分别与所述比较单元、所述控制单元连接，用于根据所述比较信号生成校准逻辑信号；
所述控制单元还用于根据所述校准逻辑信号反馈调节所述校准偏置电流，并再次对所述待校准电流源的输出电流进行校准，以使所述待校准电流源的输出电流为目标输出电流。
9.根据权利要求8所述的电流校准电路，其特征在于，所述控制单元包括接收单元、多个第四可控开关单元及多个选择开关组合，多个所述第四可控开关单元具有不同的放大倍数，所述第四可控开关单元与所述选择开关组合的数量相等；
其中，所述接收单元与所述校准偏置电流生成模块连接，用于将所述校准偏置电流转换为校准偏置电压；所述校准偏置电压用于使多个所述第四可控开关单元工作在放大状态；
多个所述第四可控开关单元的输出端接地，多个所述第四可控开关单元的控制端与所述接收装置连接，多个所述第四可控开关单元的输入端与多个所述选择开关组合的第一端一一对应连接；
多个所述选择开关组合的第二端均与所述待校准电流源连接，多个所述选择开关组合的第三端均连接，通过多个所述选择开关组合的第二端输出所述可调节的校准偏置电流；
其中，通过控制多个所述选择开关组合动作，以使所述校准偏置电流值可调节。
10.根据权利要求9所述的电流校准电路，其特征在于，所述控制单元还包括：
第二电流镜单元，与多个所述选择开关组合的第二端、多个所述选择开关组合的第三端及所述待校准电流源均连接，用于在所述待校准电流源向负载输出电流时为所述待校准电流源提供所述可调节的校准偏置电流。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115494908A (zh) * 2022-10-17 2022-12-20 中国电子科技集团公司第二十四研究所 跟踪温度的电流源失配前台校准电路及方法
CN117347940A (zh) * 2023-12-05 2024-01-05 深圳市易检车服科技有限公司 用于电池充放设备的校准方法、装置、设备及存储介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101308393A (zh) * 2008-06-27 2008-11-19 东南大学 一种耗尽型mos管稳定电压源
CN104166423A (zh) * 2014-08-27 2014-11-26 电子科技大学 一种具有全温度范围补偿特性的基准源
CN104820456A (zh) * 2014-01-31 2015-08-05 美国亚德诺半导体公司 电流源校准跟踪温度和偏置电流
CN106233620A (zh) * 2014-04-21 2016-12-14 高通股份有限公司 用于偏置电压生成的传输门

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101308393A (zh) * 2008-06-27 2008-11-19 东南大学 一种耗尽型mos管稳定电压源
CN104820456A (zh) * 2014-01-31 2015-08-05 美国亚德诺半导体公司 电流源校准跟踪温度和偏置电流
CN106233620A (zh) * 2014-04-21 2016-12-14 高通股份有限公司 用于偏置电压生成的传输门
CN104166423A (zh) * 2014-08-27 2014-11-26 电子科技大学 一种具有全温度范围补偿特性的基准源

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115494908A (zh) * 2022-10-17 2022-12-20 中国电子科技集团公司第二十四研究所 跟踪温度的电流源失配前台校准电路及方法
CN115494908B (zh) * 2022-10-17 2023-11-17 中国电子科技集团公司第二十四研究所 跟踪温度的电流源失配前台校准电路及方法
CN117347940A (zh) * 2023-12-05 2024-01-05 深圳市易检车服科技有限公司 用于电池充放设备的校准方法、装置、设备及存储介质

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