一種電流平方轉換電路系統技術方案

本發明專利技術公開了一種電流平方轉換電路系統，其中，所述電流平方轉換電路包括：固定電壓產生電路、電流平方電路；其中，所述固定電壓產生電路包括固定電壓輸出端和電路輸出端，所述固定電壓產生電路用于為所述電流平方電路提供固定電壓；所述電流平方電路與所述固定電壓產生電路相連接，所述電流平方電路輸出電流與輸入電路形成平方關系。在本發明專利技術實施例中，使用兩個P型場效應管組成固定電壓產生電路，用于給電流平方電路提供固定電壓，使用三個P型場效應管組成電流平方電路，最后用一組電流鏡將電流輸出，本發明專利技術電路結構簡單，芯片面積小，采用的是標準CMOS工藝。

Current square conversion circuit system

The invention discloses a square current conversion circuit system, wherein, the square of the current conversion circuit includes a fixed voltage generation circuit, current square circuit; among them, the fixed voltage generating circuit includes a fixed output voltage and the output end of the circuit, the fixed voltage generating circuit for providing a fixed voltage to the current square circuit; the current square circuit and the fixed voltage generating circuit is connected with the output current square circuit current and the input circuit to form a square. In the embodiment of the invention, the use of two P type field effect tube fixed voltage generating circuit for providing a fixed voltage to the current square circuit using three P FET circuit consists of current square, finally a set of current mirror current output circuit of the invention has the advantages of simple structure, small chip area, the is the standard CMOS process.

【技術實現步驟摘要】
一種電流平方轉換電路系統
本專利技術涉及芯片的電流平方轉換電路
，尤其涉及一種電流平方轉換電路系統。
技術介紹
可變增益放大器(variablegainamplifier，VGA)在需要處理模擬信號的系統中具有廣泛的應用，比如助聽器、硬盤和通信領域。傳統的VGA設計中使用的是三極管，這是由于三極管中的電壓與電流呈指數關系，可以用來實現VGA。然而在先進CMOS工藝中，電壓與電流呈平方關系，因此使用CMOS晶體管不能像三極管那樣實現VGA，同時在先進CMOS工藝中不在提供三極管器件，因此原來的設計方法不在適用，迫切的需要使用CMOS器件代替。解決的方法之一就是通過使用泰勒級數逼近指數函數，然后對泰勒級數進行截取，得到一個與指數函數接近的函數，再用CMOS電路實現這種函數即可。而電流平方電流就是指數電路的核心部分。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術的不足，本專利技術提供了一種電流平方轉換電路系統，使用兩個P型場效應管組成固定電壓產生電路，用于給電流平方電路提供固定電壓，使用三個P型場效應管組成電流平方電路，最后用一組電流鏡將電流輸出，本專利技術電路結構簡單，芯片面積小，采用的是標準CMOS工藝。為了解決上述技術問題，本專利技術提供了一種電流平方轉換電路系統，所述電流平方轉換電路系統包括：固定電壓產生電路、電流平方電路；其中，所述固定電壓產生電路包括固定電壓輸出端和電路輸出端，所述固定電壓產生電路用于為所述電流平方電路提供固定電壓；所述電流平方電路與所述固定電壓產生電路相連接，所述電流平方電路輸出電流與輸入電路形成平方關系。優選地，所述電流平方轉換電路系統還包括電流鏡，所述電流鏡與所述電流平方電路相連接，用于輸出所述電流平方電路產生的電流。優選地，所述電流鏡包括第一N型場效應管和第二N型場效應管；其中，所述第一N型場效應管漏極與所述第一N型場效應管柵極相連接，所述第一N型場效應管源極與所述電流平方電路相連接，所述第一N型場效應管襯底與所述電源電壓相連接；所述第二N型場效應管漏極輸出電路，所述第二N型場效應管柵極與所述第一N型場效應管柵極相連接，所述第二N型場效應管襯底與所述電源電壓相連接。優選地，所述固定電壓產生電路包括第四P型場效應管、第五P型場效應管和直流電源組成；其中，所述第四P型場效應管漏極與所述第四P型場效應管柵極連接，所述第四P型場效應管源極與電源電壓相連接，第四P型場效應管襯底與所述電源電壓相連接；所述第五P型場效應管漏極與所述第五P型場效應管柵極相連接，所述第五P型場效應管源極與所述第四P型場效應管漏極相連接，所述第五P型場效應管襯底與所述電源電壓相連接；所述直流電源一端與所述第五P型場效應管漏極相連接，另一端與地相連接。優選地，所述第四P型場效應管與所述第五P型場效應管的寬長比相同。優選地，所述電流平方電路包括第一P型場效應管、第二P型場效應管和第三P型場效應管；其中，所述第一P型場效應管漏極與所述電流鏡相連接，所述第一P型場效應管柵極與所述固定電壓產生電路相連接，第一P型場效應管源極與所述第三P型場效應管相連接，第一P型場效應管襯底與電源電壓相連接；所述第二P型場效應管漏極與所述電流鏡相連接，第二P型場效應管柵極與所述第三P型場效應管柵極相連接，第二P型場效應管源極與電源電壓相連接；第三P型場效應管漏極與第三P型場效應管柵極相連接，第三P型場效應管源極與電源電壓相連接，第三P型場效應管襯底與電源電壓相連接。本專利技術實施例中，第四P型場效應管、第五P型場效應管和直流電源用于產生固定電壓V2，V2從第五P型場效應管柵極輸出，直流電流源由系統中其他電路提供；第一P型場效應管、第二P型場效應管和第三P型場效應管構成電流平方電路，第一P型場效應管產生電流I11，第二P型場效應管產生電流I12，I11與I12之差等于輸入電流Iin，I11與I12之和與Iin具有平方關系，所以電流平方電路的輸出電流和其輸入電流具有平方關系；第一N型場效應管和第二N型場效應管構成電流輸出電路，第一N型場效應管和第二N型場效應管構成電流鏡，輸出電路從第二N型場效應管漏極輸出；本專利技術電路結構簡單，芯片面積小，采用的是標準CMOS工藝。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見的，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。圖1是本專利技術實施例中的電流平方轉換電路系統的結構示意圖；圖2是本專利技術實施例中的固定電壓產生電路的結構示意圖；圖3是本專利技術實施例中的電流平方電路的結構示意圖。具體實施方式下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。圖1是本專利技術實施例中的電流平方轉換電路系統的結構示意圖，如圖1所示，所述電流平方轉換電路系統包括：固定電壓產生電路、電流平方電路；其中，所述固定電壓產生電路包括固定電壓輸出端和電路輸出端，所述固定電壓產生電路用于為所述電流平方電路提供固定電壓；所述電流平方電路與所述固定電壓產生電路相連接，所述電流平方電路輸出電流與輸入電路形成平方關系。優選地的，所述電流平方轉換電路系統還包括電流鏡，所述電流鏡與所述電流平方電路相連接，用于輸出所述電流平方電路產生的電流。優選地，所述電流鏡包括第一N型場效應管N11和第二N型場效應管N12；其中，所述第一N型場效應管N11漏極與所述第一N型場效應管N11柵極相連接，所述第一N型場效應管N11源極與所述電流平方電路相連接，所述第一N型場效應管N11襯底與所述電源電壓相連接；所述第二N型場效應管N12漏極輸出電路，所述第二N型場效應管N12柵極與所述第一N型場效應管N11柵極相連接，所述第二N型場效應管N12襯底與所述電源電壓相連接。優選地，所述固定電壓產生電路包括第四P型場效應管P14、第五P型場效應管P15和直流電源組成；其中，所述第四P型場效應管P14漏極與所述第四P型場效應管P14柵極連接，所述第四P型場效應管P14源極與電源電壓相連接，第四P型場效應管P14襯底與所述電源電壓相連接；所述第五P型場效應管漏極與所述第五P型場效應管P15柵極相連接，所述第五P型場效應管P15源極與所述第四P型場效應管P14漏極相連接，所述第五P型場效應管P15襯底與所述電源電壓相連接；所述直流電源一端與所述第五P型場效應管P15漏極相連接，另一端與地相連接。優選地，所述第四P型場效應管P14與所述第五P型場效應管P15的寬長比相同。圖2是本專利技術實施例中的固定電壓產生電路的結構示意圖，結合圖2，對固定電壓產生電路作進一步說明：以下給出固定電壓的計算過程，下面公式中的Va和Vb分別表示第四P型場效應管P14和第五P型場效應管P15柵極源極之間電壓差，電流I0使固定的直流電流，由系統中的其他電路提供，其中，第四P型場效應管P14和第五P型場效應管P15的寬長比相同；計算公式如下：同時，還可以得到本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電流平方轉換電路系統，其特征在于，所述電流平方轉換電路系統包括：固定電壓產生電路、電流平方電路；其中，所述固定電壓產生電路包括固定電壓輸出端和電路輸出端，所述固定電壓產生電路用于為所述電流平方電路提供固定電壓；所述電流平方電路與所述固定電壓產生電路相連接，所述電流平方電路輸出電流與輸入電路形成平方關系。

【技術特征摘要】
1.一種電流平方轉換電路系統，其特征在于，所述電流平方轉換電路系統包括：固定電壓產生電路、電流平方電路；其中，所述固定電壓產生電路包括固定電壓輸出端和電路輸出端，所述固定電壓產生電路用于為所述電流平方電路提供固定電壓；所述電流平方電路與所述固定電壓產生電路相連接，所述電流平方電路輸出電流與輸入電路形成平方關系。2.根據權利要求1所述的電流平方轉換電路系統，其特征在于，所述電流平方轉換電路系統還包括電流鏡，所述電流鏡與所述電流平方電路相連接，用于輸出所述電流平方電路產生的電流。3.根據權利要求2所述的電流平方轉換電路系統，其特征在于，所述電流鏡包括第一N型場效應管和第二N型場效應管；其中，所述第一N型場效應管漏極與所述第一N型場效應管柵極相連接，所述第一N型場效應管源極與所述電流平方電路相連接，所述第一N型場效應管襯底與所述電源電壓相連接；所述第二N型場效應管漏極輸出電路，所述第二N型場效應管柵極與所述第一N型場效應管柵極相連接，所述第二N型場效應管襯底與所述電源電壓相連接。4.根據權利要求1所述的電流平方轉換電路系統，其特征在于，所述固定電壓產生電路包括第四P型場效應管、第五P型場效應管和直流電源組成；其中，所述第四P型場效應管漏...

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡建國，吳江旭，吳勁，段志奎，王德明，
申請(專利權)人：廣州智慧城市發展研究院，中山大學，
類型：發明
國別省市：廣東,44