[发明专利]大摆幅输出电压高精度电流源

说明书

本发明揭示了一种大摆幅输出电压高精度电流源，所述电流源包括：电流镜单元，包括共源共栅设置的第一MOS管及若干第二MOS管；输入单元，用于提供输入电流I_IN，包括与第一MOS管相连的第三MOS管、电阻R及输入电流源I_IN；输出单元，用于提供输出电流I_OUT，包括与第二MOS管相连的第四MOS管；增益提高单元，用于提高电流源的输出阻抗r_out，包括与电流镜单元、第三MOS管及第四MOS管相连的运算放大器。本发明的电流源可提高电流源的输出阻抗，稳定电流源的输出电流，输出电流精度高，且变化率低。

技术领域

本发明属于电流源设计技术领域，具体涉及一种大摆幅输出电压高精度电流源。

背景技术

参图1所示为现有技术中通用的cascode(共源共栅)结构电流源，其包括输入单元10’和3组并联设置的输出单元20’，输入单元10’包括连接于电源电压V_DD和GND之间的输入电流源I_IN、电阻R及MOS管M0和MC0，3组输出单元20’分别包括连接于电源电压V_DD和GND之间的MOS管M1与MOS管MC1、连接于电源电压V_DD和GND之间的MOS管M2与MOS管MC2、连接于电源电压V_DD和GND之间的MOS管M3与MOS管MC3。其中，MOS管M0与MOS管M1、MOS管M2、MOS管M3共源共栅设置，分别构成电流镜，MOS管MC0与MOS管MC1、MOS管MC2、MOS管MC3共栅设置，3组输出单元20’中的2个MOS管分别串联设置，且分别通过开关S1、S2、S3控制每组输出单元20’的导通或关闭，以支持不同档位的输出电流I_OUT。

现有技术中cascode结构电流源其有较高的输入阻抗r_out，如只开通开关S1，该电流源的输出阻抗为：r_out＝g_mc1*r_mc1*r_m1，其中，g_mc1为MOS管MC1的跨导，r_mc1为MOS管MC1的输出阻抗，r_m1为MOS管M1的输出阻抗。在但是在输出电压V_OUT抬得过高时(如V_DD-0.5V以内)，cascode管(MOS管M1)会进入线性区，输出阻抗r_out衰减加速，输出电流I_OUT衰减加速，变化率高于0.1％，在某些特殊应用条件下要求电流源的输出电压V_OUT范围0～V_DD-0.4V内，电流I_OUT的电流变化率0.1％，传统的cascode结构电流源无法满足要求。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种大摆幅输出电压高精度电流源。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大摆幅输出电压高精度电流源，以提高电流源的输出阻抗，稳定电流源的输出电流。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

一种大摆幅输出电压高精度电流源，所述电流源包括：

电流镜单元，包括共源共栅设置的第一MOS管及若干第二MOS管；

输入单元，用于提供输入电流I_IN，包括与第一MOS管相连的第三MOS管、电阻R及输入电流源I_IN；

输出单元，用于提供输出电流I_OUT，包括与第二MOS管相连的第四MOS管；

增益提高单元，用于提高电流源的输出阻抗r_out，包括与电流镜单元、第三MOS管及第四MOS管相连的运算放大器。

一实施例中，所述第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管及第四MOS管均为PMOS管。