KR100738216B1 - Current mirror - Google Patents

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Abstract

A current mirror is provided to compensate a current error between transistors by charging a gate voltage and a drain voltage of the transistor through a capacitor, and mirroring a current through the charged voltage. A current mirror includes a constant current source(I2), a first transistor(PM1), a first capacitor(C1), a second transistor(PM2), a second capacitor(C2), loads(C,D), a first switch unit(S1), and a second switch unit(S5). The constant current source(I2) provides a constant current. A drain node of the first transistor(PM1) is connected to an end of the constant current source(I2). The first capacitor(C1) is connected between a gate node and a source node of the first transistor(PM1). A drain node of the second transistor(PM2) is connected to the end of the constant current source(I2) and the drain node of the first transistor(PM1) in common. The second capacitor(C2) is connected between a gate node and a source node of the second transistor(PM2). An end of the loads(C,D) is connected to the end of the constant current source(I2), the drain node of the first transistor(PM1), and the drain node of the second transistor(PM2) in common. The first switch unit(S1) switches on/off a current path of the constant current source(I2), the first transistor(PM1) and the loads(C,D). The second switch unit(S5) switches on/off a current path of the constant current source(I2), the second transistor(PM2), and the loads(C,D).

Description

전류 미러{Current mirror}Current mirror

도 1은 일반적인 전류 미러의 회로도이다.1 is a circuit diagram of a general current mirror.

도 2는 본 발명에 따른 전류 미러의 회로도이다.2 is a circuit diagram of a current mirror according to the present invention.

도 3은 도 2에 도시된 전류 미러의 동작을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 3 is a diagram for describing an operation of the current mirror shown in FIG. 2.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

M1, M2, PM1, PM2: 피모스 I1, I2: 정전류원M1, M2, PM1, PM2: PMOS I1, I2: Constant current source

C1, C2: 커패시터 A, C, D: 부하C1, C2: Capacitors A, C, D: Load

본 발명은 전류 미러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제조 공정상의 편차, 채널 길이 모듈레이션 등의 전류 오차를 보정할 수 있는 전류 미러에 관한 것이다.The present invention relates to a current mirror, and more particularly, to a current mirror capable of correcting a current error, such as deviation in the manufacturing process, channel length modulation.

일반적으로 전류 미러는 차동 증폭기, 비교기 등 다양한 적용이 가능한 기본 회로에 해당한다. 이러한 전류 미러는 각 MOS의 문턱 전압, 이동도 등의 제조 공정상의 편차 및 채널 길이 모듈레이션(channel length modulation)으로 인하여 트랜지스터 상호 간에는 전류 오차가 발생하게 된다.In general, current mirrors are the basic circuits for various applications such as differential amplifiers and comparators. Such current mirrors generate current errors between transistors due to variations in the manufacturing process such as threshold voltages, mobility, and channel length modulation of each MOS.

도 1은 일반적인 전류 미러 회로를 도시한 것으로, 접지된 전류원(I1)과, 전 류원(I1)과 소스가 연결되고 게이트 및 소스가 접속된 제1피모스(M1)과, 제1피모스(M1)와 게이트가 공통 접속된 제2피모스(M2)로 구성된다. 이때, 도면 부호 A는 전류 미러를 적용하는 회로 블록을 나타낸 것이다.1 illustrates a general current mirror circuit, wherein a grounded current source I1, a first PMOS M1 connected to a source I1 and a source, a gate and a source are connected, and a first PMOS ( It consists of the 2nd PMOS M2 with M1) and gate connected in common. At this time, reference numeral A denotes a circuit block to which a current mirror is applied.

도 1에 도시된 전류 미러에 있어서, 제1피모스(M1)의 드레인과 소스 간의 전압은 게이트와 소스가 접속된 상태이므로 그 게이트와 드레인 간의 전압과 동일하다. 반면에, 제2피모스(M2)의 드레인과 소스 간의 전압은 드레인-소스 간의 전압이 변하면 드레인 영역 근처에서의 공핍층의 폭이 변하고 따라서 채널 길이에 변화가 생기는 즉, 채널 길이 모듈레이션 현상에 의해 제1피모스(M1)의 드레인과 소스 간 전압과 달라진다. 그러므로 제1피모스(M1)과 제2피모스(M2)에 흐르는 전류는 서로 상이하게 되는 문제점이 있었다. In the current mirror shown in FIG. 1, the voltage between the drain and the source of the first PMOS M1 is equal to the voltage between the gate and the drain since the gate and the source are connected. On the other hand, the voltage between the drain and the source of the second PMOS M2 changes in the width of the depletion layer near the drain region when the voltage between the drain and the source changes, that is, the channel length is changed. It is different from the voltage between the drain and the source of the first PMOS M1. Therefore, there is a problem that currents flowing in the first PMOS M1 and the second PMOS M2 are different from each other.

일반적인 트랜지스터 소자에 흐르는 전류는 다음 수학식 1과 같다.The current flowing through the general transistor device is represented by Equation 1 below.

Figure 112006001517914-pat00001
Figure 112006001517914-pat00001

이때, 트랜지스터에 대하여 각각

Figure 112007005039378-pat00002
는 n채널 혹은 p채널의 이동도를,
Figure 112007005039378-pat00003
는 트랜지스터의 게이트 절연막의 커패시턴스를,
Figure 112007005039378-pat00004
는 채널의 폭,
Figure 112007005039378-pat00005
은 채널의 길이,
Figure 112007005039378-pat00006
는 게이트-소스 간 전압,
Figure 112007005039378-pat00007
은 문턱 전압,
Figure 112007005039378-pat00008
는 채널 길이 모듈레이션 계수를 각각 나타낸 것이다.At this time, each of the transistors
Figure 112007005039378-pat00002
Is the mobility of n or p channels,
Figure 112007005039378-pat00003
Is the capacitance of the gate insulating film of the transistor,
Figure 112007005039378-pat00004
Is the width of the channel,
Figure 112007005039378-pat00005
Is the length of the channel,
Figure 112007005039378-pat00006
The gate-source voltage,
Figure 112007005039378-pat00007
Silver threshold voltage,
Figure 112007005039378-pat00008
Are the channel length modulation coefficients, respectively.

상기 수학식 1에 따르면, 제1피모스(M1)의 드레인-소스 간의 전압은 제1피모스(M1)의 게이트-소스 간의 전압 값과 같은 반면에, 제2피모스(M2)의 드레인과 소스 간의 전압은 채널 길이 모듈레이션 현상에 의하여 제2피모스(M2)의 드레인과 소스 간의 전압 값이 달라지게 된다. 따라서, 상기 수학식 1에 나타난 바와 같이, 트랜지스터의

Figure 112006001517914-pat00009
가 달라짐으로써, 트랜지스터에 흐르는 전류(I) 또한 달라지게 된다. 따라서, 이러한 전류 미러를 적용한 회로 설계시, 불안정한 동작의 원인이 되기도 한다. 특히, 유기 전계 발광 디스플레이와 같이 전류에 의한 데이터 구동이 이루어지는 경우에는 이러한 전류 오차는 전혀 다른 데이터를 구동하므로 심각한 동작 오류를 발생하는 원인이 된다.According to Equation 1, the voltage between the drain and the source of the first PMOS M1 is equal to the voltage value between the gate and the source of the first PMOS M1, whereas the voltage between the drain and the second PMOS M2 is equal to the voltage value. The voltage between the sources may vary in voltage between the drain and the source of the second PMOS M2 due to channel length modulation. Therefore, as shown in Equation 1 above,
Figure 112006001517914-pat00009
By varying, the current I flowing through the transistor also changes. Therefore, when designing a circuit employing such a current mirror, it may cause unstable operation. In particular, in the case of driving data by current such as an organic electroluminescent display, this current error drives a completely different data, which causes a serious operation error.

상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 제조공정상의 편차, 채널 길이 모듈레이션 현상에 의해 발생하는 트랜지스터 상호 간의 전류 오차를 보정할 수 있는 전류 미러 및 그 전류 오차 보정 방법을 제공하는 데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention for solving the above-mentioned problems is to provide a current mirror and a method for correcting the current error that can correct current errors between transistors caused by variations in the manufacturing process and channel length modulation. have.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전류 미러는 정전류를 공급하는 정전류원; 드레인 단이 상기 정전류원의 일단에 연결되는 제1트랜지스터; 상기 제1트랜지스터의 게이트단과 소스단 사이에 연결되는 제1커패시터; 드레인 단이 상기 정전류원의 일단과 상기 제1트랜지스터의 드레인 단에 공통 연결되는 제2트랜지스터; 상기 제2트랜지스터의 게이트단과 소스단 사이에 연결되는 제2커패시터; 일단이 상기 정전류원의 일단, 상기 제1트랜지스터의 드레인 단 및 상기 제2트랜지스터의 드레인 단에 공통 연결되는 부하; 상기 정전류원, 상기 제1트랜지스터 및 상기 부하 사이의 전류 경로를 단속하는 제1스위치부; 및 상기 정전류원, 상기 제2트랜지스터 및 상기 부하 사이의 전류 경로를 단속하는 제2스위치부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Current mirror according to the present invention for achieving the above object of the present invention is a constant current source for supplying a constant current; A first transistor having a drain terminal connected to one end of the constant current source; A first capacitor connected between the gate terminal and the source terminal of the first transistor; A second transistor having a drain terminal commonly connected to one end of the constant current source and the drain end of the first transistor; A second capacitor connected between the gate terminal and the source terminal of the second transistor; A load whose one end is commonly connected to one end of the constant current source, the drain end of the first transistor and the drain end of the second transistor; A first switch unit for interrupting a current path between the constant current source, the first transistor, and the load; And a second switch unit for interrupting a current path between the constant current source, the second transistor, and the load.

상기 부하는 일단이 상기 정전류원의 일단, 상기 제1트랜지스터의 드레인 단 및 상기 제2트랜지스터의 드레인 단에 공통 연결되고 서로 병렬 연결되는 제1부하 및 제2부하를 포함하는 것을 특징으로 한다.The load may include a first load and a second load, one end of which is commonly connected to one end of the constant current source, the drain end of the first transistor, and the drain end of the second transistor, and connected in parallel with each other.

상기 제1스위치부는 일단이 상기 정전류원의 일단과 연결되는 제1스위치, 일단이 상기 제1트랜지스터의 드레인 단과 연결되고 타단이 상기 제1스위치의 타단과 연결되는 제2스위치, 및 일단이 상기 제1스위치의 타단 및 상기 제2스위치의 타단과 공통 연결되고 타단이 상기 제1부하의 일단과 연결되는 제3스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.The first switch unit has a first switch, one end of which is connected to one end of the constant current source, a second switch of which one end is connected to the drain terminal of the first transistor, and the other end of which is connected to the other end of the first switch, and one end of the first switch. And a third switch connected in common with the other end of the first switch and the other end of the second switch and the other end connected to one end of the first load.

상기 제2스위치부는 일단이 상기 제1스위치의 타단, 상기 제2스위치의 타단 및 상기 제3스위치의 일단과 공통연결되는 제4스위치, 일단이 상기 제2트랜지스터의 드레인 단과 연결되고 타단이 상기 제4스위치의 타단과 연결되는 제5스위치, 및 일단이 상기 제4스위치의 타단 및 상기 제5스위치의 타단과 공통 연결되고 타단이 상기 제2부하의 일단과 연결되는 제6스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1스위치 및 상기 제2스위치가 턴온 되면 상기 제1커패시터에 전압이 충전되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1스위치, 상기 제4스위치 및 상기 제5스위치가 턴온 되면 상기 제2커패시터에 전압이 충전되는 것을 특징으로 한다.
상기 제2스위치, 상기 제3스위치, 상기 제5스위치 및 상기 제6스위치가 턴온 되면 상기 제1트랜지스터 및 상기 제2트랜지스터에 동일한 전류가 흐르게 되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1커패시터에 충전된 전압의 크기와 상기 제2커패시터에 충전된 전압의 크기는 서로 다른 것을 특징으로 한다.
The second switch part has a fourth switch having one end connected in common with the other end of the first switch, the other end of the second switch, and the one end of the third switch, and one end connected with the drain end of the second transistor and the other end of the second switch. A fifth switch connected to the other end of the fourth switch, and a sixth switch having one end connected in common with the other end of the fourth switch and the other end of the fifth switch, and the other end connected with one end of the second load. It is done.
When the first switch and the second switch is turned on, the voltage is charged to the first capacitor.
When the first switch, the fourth switch and the fifth switch is turned on, the voltage is charged to the second capacitor.
When the second switch, the third switch, the fifth switch and the sixth switch are turned on, the same current flows in the first transistor and the second transistor.
The magnitude of the voltage charged in the first capacitor and the magnitude of the voltage charged in the second capacitor are different from each other.

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이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 전류 미러의 회로도를 도시한 것으로, 두 개의 피모스 트랜지스터(PM1, PM2), 두 개의 커패시터(C1, C2), 정전류원(I2), 부하(C, D), 그리고 여섯 개의 스위치부로 구성된다.2 shows a circuit diagram of a current mirror according to the present invention, in which two PMOS transistors PM1 and PM2, two capacitors C1 and C2, a constant current source I2, a load C and D, and It consists of six switch sections.

그 구성을 구체적으로 살펴보면, 본 발명에 따른 전류 미러는 정전류를 공급하는 정전류원(I2), 드레인 단이 정전류원(I2)의 일단에 연결되는 제1트랜지스터(PM1), 제1트랜지스터(PM1)의 게이트단과 소스단 사이에 연결되는 제1커패시터(C1), 드레인 단이 정전류원(I2)의 일단과 제1트랜지스터(PM1)의 드레인 단에 공통 연결되는 제2트랜지스터(PM2), 제2트랜지스터(PM2)의 게이트단과 소스단 사이에 연결되는 제2커패시터(C2), 일단이 정전류원(I2)의 일단, 제1트랜지스터(PM1)의 드레인 단 및 제2트랜지스터(PM2)의 드레인 단에 공통 연결되는 부하(C,D), 정전류원(I2), 제1트랜지스터(PM1) 및 부하 사이의 전류 경로를 단속하는 제1스위치부 및 정전류원(I2), 제2트랜지스터(PM2) 및 부하 사이의 전류 경로를 단속하는 제2스위치부를 포함한다.
부하는 일단이 정전류원(I2)의 일단, 제1트랜지스터(PM1)의 드레인 단 및 제2트랜지스터(PM2)의 드레인 단에 공통 연결되고 서로 병렬 연결되는 제1부하(C) 및 제2부하(D)를 포함할 수 있다.
제1스위치부는 일단이 정전류원(I2)의 일단과 연결되는 제1스위치(S1), 일단이 제1트랜지스터(PM1)의 드레인 단과 연결되고 타단이 제1스위치(S1)의 타단과 연결되는 제2스위치(S2), 및 일단이 제1스위치(S1)의 타단 및 제2스위치(S2)의 타단과 공통 연결되고 타단이 제1부하(C)의 일단과 연결되는 제3스위치(S3)를 포함할 수 있다.
제2스위치부는 일단이 제1스위치(S1)의 타단, 제2스위치(S2)의 타단 및 제3스위치(S3)의 일단과 공통연결되는 제4스위치(S4), 일단이 제2트랜지스터(PM2)의 드레인 단과 연결되고 타단이 제4스위치(S4)의 타단과 연결되는 제5스위치(S5), 및 일단이 제4스위치(S4)의 타단 및 제5스위치(S5)의 타단과 공통 연결되고 타단이 제2부하(D)의 일단과 연결되는 제6스위치(S6)를 포함할 수 있다.
예컨대, 두 개의 피모스 트랜지스터(PM1, PM2)는 각각 캐패시터(C1,C2)를 통해 게이트와 소스 간이 연결된다. 정전류원(I2)은 제1트랜지스터(PM1)와 두 개의 스위치(S1, S2)를 통해 연결되고, 또한 제2트랜지스터(PM2)와는 세 개의 스위치(S1, S4, S5)를 통해 연결된다. 그리고 부하(C)는 두 개의 스위치(S2, S3)를 통해 제1트랜지스터(PM1)와 연결되고, 제2부하(D)는 두 개의 스위치(S5, S6)를 통해 제2트랜지스터(PM2)와 연결된다.
In detail, the current mirror according to the present invention includes a first transistor PM1 and a first transistor PM1 having a constant current source I2 for supplying a constant current and a drain terminal connected to one end of the constant current source I2. The first capacitor C1 and the drain terminal connected between the gate terminal and the source terminal of the second transistor PM2 and the second transistor are commonly connected to one end of the constant current source I2 and the drain terminal of the first transistor PM1. The second capacitor C2 connected between the gate terminal and the source terminal of the PM2, one end thereof is common to one end of the constant current source I2, the drain end of the first transistor PM1, and the drain end of the second transistor PM2. Between the first switch unit and the constant current source I2, the second transistor PM2, and the load that control the current path between the connected loads C and D, the constant current source I2, the first transistor PM1, and the load It includes a second switch unit for interrupting the current path of.
The first load C and the second load, one end of which is commonly connected to one end of the constant current source I2, the drain end of the first transistor PM1, and the drain end of the second transistor PM2, and connected in parallel with each other ( D).
A first switch S1 having one end connected to one end of the constant current source I2, and one end connected to the drain end of the first transistor PM1 and the other end connected to the other end of the first switch S1. The second switch S2, and the third switch S3 having one end connected in common with the other end of the first switch S1 and the other end of the second switch S2 and the other end connected with one end of the first load C It may include.
One end of the second switch unit is connected to the other end of the first switch S1, the other end of the second switch S2, and one end of the third switch S3, and one end of the second transistor PM2. A fifth switch S5 connected to the drain end of the second switch and the other end connected to the other end of the fourth switch S4, and one end is commonly connected to the other end of the fourth switch S4 and the other end of the fifth switch S5, The other end may include a sixth switch S6 connected to one end of the second load D.
For example, the two PMOS transistors PM1 and PM2 are connected between the gate and the source through the capacitors C1 and C2, respectively. The constant current source I2 is connected to the first transistor PM1 through two switches S1 and S2, and also connected to the second transistor PM2 through three switches S1, S4 and S5. The load C is connected to the first transistor PM1 through two switches S2 and S3, and the second load D is connected to the second transistor PM2 through two switches S5 and S6. Connected.

상기 구성에 따른 동작을 상세 설명하면 다음과 같다.The operation according to the configuration will be described in detail as follows.

앞서 살펴본 바와 같이, 전류 미러의 제조 공정상의 편차로 인하여 동일 크기의 전류를 미러 하지 못하고 트랜지스터 상호 간에 전류 오차를 가지게 된다. 따라서, 정밀한 전류를 제어해야 하는 회로에 있어서는 이러한 전류 오차는 그 동작에 큰 영향을 미치게 된다. 따라서, 제조 공정상의 편차, 채널 길이 모듈레이션 등으로 인한 전류 오차를 보상할 수 있는 방법을 제안하고자 한다.As described above, due to the variation in the manufacturing process of the current mirror, it is impossible to mirror the current of the same size and have a current error between the transistors. Therefore, in a circuit that needs to control precise current, such a current error greatly affects its operation. Therefore, the present invention proposes a method for compensating for current error due to variations in the manufacturing process, channel length modulation, and the like.

도 2에 있어서, 정전류원(I2)에 의한 정전류는 미러링 되어 제1 및 제2트랜지스터(PM1, PM2)를 통해 동일 전류량이 흐른다. 그러나 상술한 바와 같이 제조 공정상의 편차로 인하여 정전류원(I2)에 의한 전류량이 동일하게 제1 및 제2트랜지스터에 미러링 되지 못한다. 따라서, 이러한 전류 오차를 보상하기 위하여 제1 및 제2트랜지스터(PM1, PM2)의 게이트와 소스 간에는 각각 커패시터(C1, C2)를 그리고 각 전류 경로에는 스위치(S1~S6)를 추가 연결한다. 이때, 미러링 되는 트랜지스터(PM1, PM2)는 그 수를 더 증가 시킬 수도 있다. In FIG. 2, the constant current by the constant current source I2 is mirrored so that the same amount of current flows through the first and second transistors PM1 and PM2. However, as described above, due to the variation in the manufacturing process, the amount of current by the constant current source I2 may not be equally mirrored to the first and second transistors. Therefore, in order to compensate for the current error, capacitors C1 and C2 are respectively connected between the gate and the source of the first and second transistors PM1 and PM2 and switches S1 to S6 are connected to each current path. At this time, the mirrored transistors PM1 and PM2 may further increase the number.

제1 및 제2트랜지스터(PM1, PM2)에 흐르는 전류를 각각 Ip4 및 Ip5라 할 때, 이를 식으로 표현하면 다음 수학식 2와 같다.When the currents flowing in the first and second transistors PM1 and PM2 are referred to as Ip4 and Ip5, respectively, the following equations are used.

Figure 112006001517914-pat00010
Figure 112006001517914-pat00010

Figure 112006001517914-pat00011
Figure 112006001517914-pat00011

상기 수학식 2에 있어서, Ip4 및 Ip5는 정전류원(I2)에 의해 공통 연결되므로 동일한 전류 값이 같다. 앞서 살펴본 바와 같이, 각 트랜지스터의 제조 공정상의 편차로 인하여 문턱 전압

Figure 112007005039378-pat00012
, W/L,
Figure 112007005039378-pat00013
등의 서로 다른 값을 갖더라도 게이트와 소스 사이에 연결된 두 개의 커패스터(C1, C2)에 충전되는 전압이 서로 다른
Figure 112007005039378-pat00014
전압으로 충전되므로 두 트랜지스터(PM1, PM2)에 흐르는 전류량은 같아지게 되므로 두 트랜지스터(PM1, PM2) 상호 간의 전류 오차를 보상시킬 수가 있게 된다. In Equation 2, since Ip4 and Ip5 are commonly connected by the constant current source I2, the same current value is the same. As previously discussed, the threshold voltages due to variations in the manufacturing process of each transistor
Figure 112007005039378-pat00012
, W / L,
Figure 112007005039378-pat00013
The voltages charged to the two capacitors C1 and C2 connected between the gate and the source are different even though they have different values such as
Figure 112007005039378-pat00014
Since the voltage is charged with the voltage, the amount of current flowing through the two transistors PM1 and PM2 becomes equal, thereby compensating for the current error between the two transistors PM1 and PM2.

이때, 스위칭 동작은 도 3을 참조하여 좀 더 상세히 살펴보기로 한다.In this case, the switching operation will be described in more detail with reference to FIG. 3.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전류 미러는 전류 오차를 보상하기 위하여 충전 주기와 구동 주기로 구분 동작한다.As shown in FIG. 3, the current mirror according to the present invention operates by being divided into a charging period and a driving period to compensate for the current error.

먼저, 충전 주기는 커패시터(C1, C2)에 대한 충전이 이루어지는 주기로, 제1트랜지스터(PM1)에 연결된 커패시터(C1)에 대한 충전을 수행하기 위하여 충전 주기 중 A 구간 동안 S1 및 S2 스위치가 닫힌다. 즉, 제1스위치(S1) 및 제2스위치(S2)가 턴온 되면 제1커패시터(C1)에 전압이 충전된다. 따라서, A 구간 동안 커패시터(C1)에 대한 충전이 이루어진다. 또한, B 구간 동안에는 제1스위치(S1), 제4스위치(S4) 및 제5스위치(S5)가 턴온 되면 제2커패시터(C2)에 전압이 충전된다. 이와 같이, 제1커패시터(S1) 및 제2커패시터(S2)에 각각 게이트-소스간 전압(VGS) 이 충전되는 충전 주기가 끝난다.First, the charging cycle is a cycle in which the capacitors C1 and C2 are charged. In order to perform the charging of the capacitor C1 connected to the first transistor PM1, the switches S1 and S2 are closed during the period A of the charging cycle. That is, when the first switch S1 and the second switch S2 are turned on, the voltage is charged in the first capacitor C1. Therefore, charging of the capacitor C1 is performed during the A period. In addition, during the period B, when the first switch S1, the fourth switch S4, and the fifth switch S5 are turned on, the voltage is charged to the second capacitor C2. As such, the charging cycle in which the gate-source voltage V GS is charged in each of the first capacitor S1 and the second capacitor S2 ends.

이어서, 구동 주기는 충전 주기가 끝난 후에 S2 및 S4 스위치가 열리면서 정전류원(I2)과 차단되고 S2, S3, 그리고 S5 및 S6 스위치가 닫히게 되므로 충전된 전압에 의한 전류 미러 동작이 수행된다. 즉, 제2스위치(S2), 제3스위치(S3), 제5스위치(S5) 및 제6스위치(S6)가 턴온 되면 제1트랜지스터(PM1) 및 제2트랜지스터(PM2)에 동일한 전류가 흐르게 된다. 이와 같이, 제1커패시터(C1) 및 제2커패시터(C2)에 서로 다른 전압이 충전됨으로써 상술한 제1트랜지스터(PM1) 및 제2트랜지스터(PM2)의 문턱 전압

Figure 112007005039378-pat00018
, W/L,
Figure 112007005039378-pat00019
등의 파라미터 값이 서로 다른 제조 공정상의 편차로 인한 오차를 보상하여 제1트랜지스터(PM1) 및 제2트랜지스터(PM2)에 흐르는 전류를 일정하게 할 수 있다. Subsequently, the driving cycle is switched off with the constant current source I2 as the S2 and S4 switches are opened after the charging cycle is finished, and the S2, S3, and S5 and S6 switches are closed, thereby performing the current mirror operation by the charged voltage. That is, when the second switch S2, the third switch S3, the fifth switch S5, and the sixth switch S6 are turned on, the same current flows through the first transistor PM1 and the second transistor PM2. do. As such, different voltages are charged in the first capacitor C1 and the second capacitor C2 so that the threshold voltages of the first transistor PM1 and the second transistor PM2 are described above.
Figure 112007005039378-pat00018
, W / L,
Figure 112007005039378-pat00019
By compensating for errors due to variations in manufacturing processes having different parameter values, the current flowing through the first transistor PM1 and the second transistor PM2 may be constant.

즉, 상대적은 짧은 충전 주기 동안 커패시터(C1, C2)에 의해 충전이 이루어지고 이후, 구동 주기 동안 충전 전압에 의한 실제 구동이 이루어지며, 제조 공정상의 편차, 또는 채널 길이 모듈레이션 등에 의한 전류 오차를 보상할 수 있다. That is, charging is performed by the capacitors C1 and C2 for a relatively short charging period, and thereafter, actual driving is performed by the charging voltage during the driving cycle. can do.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical spirit of the present invention has been described in detail according to the above-described preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 전류 미러는 제조 공정상의 편차, 채널 길이 모듈레이션 등에 기인한 전류 오차를 트랜지스터의 게이트 및 드레인 전압을 커패시터를 통해 충전하고 이 충전된 전압을 이용하여 전류 미러링 시키는 방식을 적용함으로써, 이를 보정할 수 있다는 효과가 있다.As described above, the current mirror according to the present invention is a method of charging the gate and drain voltage of the transistor through the capacitor to the current error caused by the variation in the manufacturing process, channel length modulation, etc. using the charged voltage current mirroring By applying this, there is an effect that it can be corrected.

Claims (8)

정전류를 공급하는 정전류원;A constant current source for supplying a constant current; 드레인 단이 상기 정전류원의 일단에 연결되는 제1트랜지스터;A first transistor having a drain terminal connected to one end of the constant current source; 상기 제1트랜지스터의 게이트단과 소스단 사이에 연결되는 제1커패시터;A first capacitor connected between the gate terminal and the source terminal of the first transistor; 드레인 단이 상기 정전류원의 일단과 상기 제1트랜지스터의 드레인 단에 공통 연결되는 제2트랜지스터;A second transistor having a drain terminal commonly connected to one end of the constant current source and the drain end of the first transistor; 상기 제2트랜지스터의 게이트단과 소스단 사이에 연결되는 제2커패시터;A second capacitor connected between the gate terminal and the source terminal of the second transistor; 일단이 상기 정전류원의 일단, 상기 제1트랜지스터의 드레인 단 및 상기 제2트랜지스터의 드레인 단에 공통 연결되는 부하;A load whose one end is commonly connected to one end of the constant current source, the drain end of the first transistor and the drain end of the second transistor; 상기 정전류원, 상기 제1트랜지스터 및 상기 부하 사이의 전류 경로를 단속하는 제1스위치부; 및A first switch unit for interrupting a current path between the constant current source, the first transistor, and the load; And 상기 정전류원, 상기 제2트랜지스터 및 상기 부하 사이의 전류 경로를 단속하는 제2스위치부;A second switch unit for interrupting a current path between the constant current source, the second transistor, and the load; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전류 미러.A current mirror comprising a. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 부하는Said load 일단이 상기 정전류원의 일단, 상기 제1트랜지스터의 드레인 단 및 상기 제2트랜지스터의 드레인 단에 공통 연결되고 서로 병렬 연결되는 제1부하 및 제2부하를 포함하는 것을 특징으로 하는 전류 미러.And a first load and a second load, one end of which is commonly connected to one end of the constant current source, the drain end of the first transistor and the drain end of the second transistor, and connected in parallel with each other. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 제1스위치부는 The first switch unit 일단이 상기 정전류원의 일단과 연결되는 제1스위치,A first switch having one end connected to one end of the constant current source, 일단이 상기 제1트랜지스터의 드레인 단과 연결되고 타단이 상기 제1스위치의 타단과 연결되는 제2스위치, 및A second switch having one end connected to the drain end of the first transistor and the other end connected to the other end of the first switch; and 일단이 상기 제1스위치의 타단 및 상기 제2스위치의 타단과 공통 연결되고 타단이 상기 제1부하의 일단과 연결되는 제3스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전류 미러.And a third switch having one end connected in common with the other end of the first switch and the other end of the second switch, and the other end connected with one end of the first load. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 제2스위치부는 The second switch unit 일단이 상기 제1스위치의 타단, 상기 제2스위치의 타단 및 상기 제3스위치의 일단과 공통연결되는 제4스위치,A fourth switch having one end connected in common with the other end of the first switch, the other end of the second switch, and one end of the third switch; 일단이 상기 제2트랜지스터의 드레인 단과 연결되고 타단이 상기 제4스위치의 타단과 연결되는 제5스위치, 및A fifth switch having one end connected to the drain end of the second transistor and the other end connected to the other end of the fourth switch; and 일단이 상기 제4스위치의 타단 및 상기 제5스위치의 타단과 공통 연결되고 타단이 상기 제2부하의 일단과 연결되는 제6스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전류 미러.And a sixth switch having one end connected in common with the other end of the fourth switch and the other end of the fifth switch, and the other end connected with one end of the second load. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제1스위치 및 상기 제2스위치가 턴온 되면 상기 제1커패시터에 전압이 충전되는 것을 특징으로 하는 전류 미러.And a voltage is charged in the first capacitor when the first switch and the second switch are turned on. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 제1스위치, 상기 제4스위치 및 상기 제5스위치가 턴온 되면 상기 제2커패시터에 전압이 충전되는 것을 특징으로 하는 전류 미러.And the voltage is charged to the second capacitor when the first switch, the fourth switch, and the fifth switch are turned on. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제2스위치, 상기 제3스위치, 상기 제5스위치 및 상기 제6스위치가 턴온 되면 상기 제1트랜지스터 및 상기 제2트랜지스터에 동일한 전류가 흐르게 되는 것을 특징으로 하는 전류 미러.And the same current flows in the first transistor and the second transistor when the second switch, the third switch, the fifth switch, and the sixth switch are turned on. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제1커패시터에 충전된 전압의 크기와 상기 제2커패시터에 충전된 전압의 크기는 서로 다른 것을 특징으로 하는 전류 미러.The magnitude of the voltage charged in the first capacitor and the magnitude of the voltage charged in the second capacitor is different from each other.
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