新型三極管級聯電流鏡制造技術

本實用新型專利技術涉及一種新型三極管級聯電流鏡。其目的是為了提供一種結構簡單、性能穩定的電流鏡。本實用新型專利技術包括第一場效應晶體管、第二場效應晶體管、比較器和多個三極管。第一三極管和第五三極管構成電流鏡的核心管，第一場效應晶體管分別為第一三極管和第五三極管提供基極電流。第二三極管和第六三極管分別與第一三極管和第五三極管構成級聯，提高電流鏡輸出端的阻抗。第三三極管和第四三極管分別為第二三極管和第六三極管提供偏置電壓。比較器和第二場效應晶體管對第一三極管和第二三極管的基極電壓進行比較，從而通過控制第二三極管的基極向電流鏡中輸入電流，啟動電流鏡正常工作。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種電流鏡，特別是涉及一種新型三極管級聯電流鏡。
技術介紹
電流鏡也稱鏡像電流源，當在它的輸入端輸入一個參考電流時，輸出端將輸出一個大小和方向與輸入端參考電流成比例的輸出電流。其主要的工作原理為：如果兩個三極管/場效應管的基射/柵源電壓相同，那么集電極/溝道電流與管子尺寸成比例。由于三極管電流鏡優良的匹配性能和較小的尺寸，通常性能要優于同級別的場效應管電流鏡，但由于三極管有基極電流，必須用基極補償電路提高其電流準確度。通常高性能三極管電流鏡還會用級聯的方法提高輸出阻抗從而提高電流鏡的精度。然而同時利用基極補償電路和級聯結構的三極管電流鏡由于整體上反饋回路復雜，會造成電路穩定性和可靠性受到影響。穩定性是指電路有穩定的工作點，不會震蕩；可靠性是指電路有且只有一個穩定工作點，避免不能啟動或者工作在非正常狀態。
技術實現思路
本技術要解決的技術問題是提供一種結構簡單、性能穩定的新型三極管級聯電流鏡。本技術新型三極管級聯電流鏡，其中，包括第一場效應晶體管、第二場效應晶體管、比較器和多個三極管，電流輸入端分別與第一場效應晶體管的柵極和第二三極管的集電極連接，第一場效應晶體管的漏極與電源連接，第一場效應晶體管的源極和第一三極管的基極分別接入零電勢點，第二三極管的發射極與第一三極管的集電極連接，第一三極管的發射極接入零電勢點，第二三極管的基極、第三三極管的發射極、比較器的正向輸入端和第二場效應晶體管的漏極都分別接入零電勢點，第三三極管的集電極與電源連接，第三三極管的基極接入第一偏執電壓，比較器的輸出端與第二場效應晶體管的柵極連接，第二場效應晶體管的源極與電源連接，比較器的反向輸入端和第五三極管的基極也與零電勢點連接，第五三極管的發射極接入零電勢點，第五三極管的集電極與第六三極管的發射極連接，第六三極管的集電極與電流輸出端連接，第六三極管的基極和第四三極管的發射極分別接入零電勢點，第四三極管的集電極與電源連接，第四三極管的基極接入第二偏置電壓，第一場效應晶體管為N型，第二場效應晶體管為P型。本技術新型三極管級聯電流鏡，其中所述第一場效應晶體管的源極、第一三極管的基極、比較器的反向輸入端和第五三極管的基極與零電勢點之間還設置有第二電阻。本技術新型三極管級聯電流鏡，其中所述第一三極管的發射極與零電勢點之間還設置有第一電阻。本技術新型三極管級聯電流鏡，其中所述第五三極管的發射極與零電勢點之間還設置有第五電阻。本技術新型三極管級聯電流鏡，其中所述第六三極管的基極和第四三極管的發射極與零電勢點之間還設置有第四電阻。本技術新型三極管級聯電流鏡，其中所述第二三極管的基極、第三三極管的發射極、比較器的正向輸入端和第二場效應晶體管的漏極與零電勢點之間還設置有第三電阻。本技術新型三極管級聯電流鏡與現有技術不同之處在于：本技術第一三極管與電流輸入端之間設置有第二三極管，第五三極管與電流輸出端之間設置有第六三極管，第二三極管與第一三極管之間構成級聯，第六三極管與第五三極管之間構成級聯，并通過第三三極管和第四三極管分別為第二三極管和第六三極管提供偏置電壓，從而減少了反饋回路的反饋作用，提高了電路的穩定性。利用比較器和第二場效應晶體管對第一三極管和第二三極管的基極電壓進行比較，保證只有在第二三極管的基極電壓大于第一三極管的基極電壓時，第二三極管的基極才會向電流鏡中輸入電流，進一步保證了作為核心管的第一三極管的正常工作。在各三極管的發射極與零電勢點之間分別設置有第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻和第五電阻，各電阻都起到分壓的作用，保證了整個三極管級聯電流鏡的正常工作。下面結合附圖對本技術新型三極管級聯電流鏡作進一步說明。附圖說明圖1為本技術新型三極管級聯電流鏡的電路結構圖。具體實施方式如圖1所示，為本技術新型三極管級聯電流鏡的電路結構圖，包括第一場效應晶體管M1、第二場效應晶體管M2、比較器A7、多個三極管和多個電阻。電流輸入端8分別與第一場效應晶體管M1的柵極和第二三極管Q2的集電極連接，第一場效應晶體管M1的漏極與電源VCC連接，第一場效應晶體管M1的源極和第一三極管Q1的基極分別與第二電阻R2的一端連接，第二電阻R2的一端接入零電勢點GND。第二三極管Q2的發射極與第一三極管Q1的集電極連接，第一三極管Q1的發射極與第一電阻R1的一端連接，第一電阻R1的另一端接入零電勢點GND。第二三極管Q2的基極、第三三極管Q3的發射極、比較器A7的正向輸入端和第二場效應晶體管M2的漏極都分別與第三電阻R3的一端連接，第三電阻的另一端接入零電勢點GND。第三三極管Q3的集電極與電源VCC連接，第三三極管Q3的基極接入第一偏執電壓10。比較器A7的輸出端與第二場效應晶體管M2的柵極連接，第二場效應晶體管M2的源極與電源VCC連接。比較器A7的反向輸入端和第五三極管Q5的基極也通過第二電阻R2與零電勢點GND連接。第五三極管Q5的發射極與第五電阻R5的一端連接，第五電阻R5的另一端接入零電勢點GND，第五三極管Q5的集電極與第六三極管Q6的發射極連接，第六三極管Q6的集電極與電流輸出端9連接。第六三極管Q6的基極和第四三極管Q4的發射極分別與第四電阻R4的一端連接，第四電阻R4的另一端接入零電勢點GND。第四三極管Q4的集電極與電源VCC連接，第四三極管Q4的基極接入第二偏置電壓11。本技術中所采用的第一場效應晶體管M1為N型，所采用的第二場效應晶體管M2為P型。本技術的工作原理為：從電流輸入端輸8入參考電流，第一三極管Q1和第五三極管Q5構成電流鏡的核心管，第一場效應晶體管M1分別為第一三極管Q1和第五三極管Q5提供基極電流，保證輸出電流能夠精確等于輸入電流或者輸入電流倍數。第二三極管Q2和第六三極管Q6分別與第一三極管Q1和第五三極管Q5構成級聯，從而提高電流鏡電流輸入端8和電流輸出端9的阻抗，保證輸入電流和輸出電流的平穩。第三三極管Q3和第四三極管Q4分別為第二三極管Q2和第六三極管Q6提供偏置電壓。利用比較器A7和第二場效應晶體管M2對第一三極管Q1和第二三極管Q2的基極電壓進行比較，只有當作為級聯管的第二三極管Q2的基極電壓大于作為核心管的第一三極管Q1的基極電壓時，第二三極管Q2的基極才會向電流鏡中輸入電流，啟動電流正常工作。本技術新型三極管級聯電流鏡，第一三極管Q1與電流輸入端8之間設置有第二三極管Q2，第五三極管Q5與電流輸出端9之間設置有第六三極管Q6，第二三極管Q2與第一三極管Q1之間構成級聯，第六三極管與Q6第五三極管Q5之間構成級聯，并通過第三三極管Q3和第四三極管Q4分別為第二三極管Q2和第六三極管Q6提供偏置電壓，從而減少了反饋回路的反饋作用，提高了電路的穩定性。利用比較器A7和第二場效應晶體管M2對第一三極管Q1和第二三極管Q2的基極電壓進行比較，保證只有在第二三極管Q2的基極電壓大于第一三極管Q1的基極電壓時，第二三極管Q2的基極才會向電流鏡中輸入電流，進一本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種新型三極管級聯電流鏡，其特征在于：包括第一場效應晶體管(M1)、第二場效應晶體管(M2)、比較器(A7)和多個三極管，電流輸入端(8)分別與第一場效應晶體管(M1)的柵極和第二三極管(Q2)的集電極連接，第一場效應晶體管(M1)的漏極與電源(VCC)連接，第一場效應晶體管(M1)的源極和第一三極管(Q1)的基極分別接入零電勢點(GND)，第二三極管(Q2)的發射極與第一三極管(Q1)的集電極連接，第一三極管(Q1)的發射極接入零電勢點(GND)，第二三極管(Q2)的基極、第三三極管(Q3)的發射極、比較器(A7)的正向輸入端和第二場效應晶體管(M2)的漏極都分別接入零電勢點(GND)，第三三極管(Q3)的集電極與電源(VCC)連接，第三三極管(Q3)的基極接入第一偏執電壓(10)，比較器(A7)的輸出端與第二場效應晶體管(M2)的柵極連接，第二場效應晶體管(M2)的源極與電源(VCC)連接，比較器(A7)的反向輸入端和第五三極管(Q5)的基極也與零電勢點(GND)連接，第五三極管(Q5)的發射極接入零電勢點(GND)，第五三極管(Q5)的集電極與第六三極管(Q6)的發射極連接，第六三極管(Q6)的集電極與電流輸出端(9)連接，第六三極管(Q6)的基極和第四三極管(Q4)的發射極分別接入零電勢點(GND)，第四三極管(Q4)的集電極與電源(VCC)連接，第四三極管(Q4)的基極接入第二偏置電壓(11)，第一場效應晶體管(M1)為N型，第二場效應晶體管(M2)為P型。...

【技術特征摘要】
1.一種新型三極管級聯電流鏡，其特征在于：包括第一場效應晶體管(M1)、第二場效應晶體管(M2)、比較器(A7)和多個三極管，電流輸入端(8)分別與第一場效應晶體管(M1)的柵極和第二三極管(Q2)的集電極連接，第一場效應晶體管(M1)的漏極與電源(VCC)連接，第一場效應晶體管(M1)的源極和第一三極管(Q1)的基極分別接入零電勢點(GND)，第二三極管(Q2)的發射極與第一三極管(Q1)的集電極連接，第一三極管(Q1)的發射極接入零電勢點(GND)，第二三極管(Q2)的基極、第三三極管(Q3)的發射極、比較器(A7)的正向輸入端和第二場效應晶體管(M2)的漏極都分別接入零電勢點(GND)，第三三極管(Q3)的集電極與電源(VCC)連接，第三三極管(Q3)的基極接入第一偏執電壓(10)，比較器(A7)的輸出端與第二場效應晶體管(M2)的柵極連接，第二場效應晶體管(M2)的源極與電源(VCC)連接，比較器(A7)的反向輸入端和第五三極管(Q5)的基極也與零電勢點(GND)連接，第五三極管(Q5)的發射極接入零電勢點(GND)，第五三極管(Q5)的集電極與第六三極管(Q6)的發射極連接，第六三極管(Q6)的集電極與電流輸出端(9)連接，第六三極管(Q6)的基極和第四三極管(Q4)的發射極分別接入零電勢...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李曉波，張翠云，鄧青，
申請(專利權)人：南京美辰微電子有限公司，
類型：新型
國別省市：江蘇;32