[发明专利]一种电流镜电路

说明书

本发明公开了一种电流镜电路，输入级和输出级均包括一个共源极的MOS管和一个共基级的BJT晶体管，输入级用于接收输入电流Iin，输出级用于提供输出电流Iout；在输入级和输出级之间设置有源级跟随器，源级跟随器用于接收第一电流源I1并为输入级和输出级的MOS管提供偏置电压。本发明能够提高需要大电流却又对输出电容很敏感的电路的性能，且具有结构简单、易于实现的优点，降低了设计时间成本。

技术领域

本发明属于集成电路技术领域，具体涉及一种电流镜电路。

背景技术

电流镜能够产生与输入电流成比例的输出电流，同时具有输出阻抗高的特点，因而在模拟电路中常作为电流源而得到广泛应用。最简单的电流镜电路由两个MOS管(金属氧化物半导体场效应晶体管)组成，且电流镜中输出电流与输入电流的比值即镜像比为两MOS管宽长比的比值。在一些驱动电路中需要电流镜提供较大的输出电流，而电流镜较大的输出电流就需要MOS的尺寸足够大，大的MOS尺寸使得电流镜的输出电容也很大。典型的激光器驱动电路为差分输入单端输出的CML(电流模式逻辑)电路，这种电路的不对称性使得电流镜输出电容恶化了这种电路的性能。

为了解决这个问题，通常的办法可以采用两个BJT(双极型晶体管)来代替两个MOS管。与两个MOS管搭建的电流镜相比，因为在需要相同输出电流的情况下，双极型晶体管所需要的尺寸比MOS管更小，所以这种电路能够在得到较大的输出电流的同时实现较小的输出电容。但是两个双极型晶体管搭建的电路存在基极电流的问题，使这种方法的电流镜镜像比的误差相比两个MOS管搭建的电流镜更大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种电流镜电路，能够输出大电流，且不引入大输出电容，同时还要电流复制准确。

本发明采用以下技术方案：

一种电流镜电路，包括输入级和输出级，输入级和输出级均包括一个共源极的MOS管和一个共基级的BJT晶体管，输入级用于接收输入电流Iin，输出级用于提供输出电流Iout；在输入级和输出级之间设置有源级跟随器，源级跟随器用于接收第一电流源I1并为输入级和输出级的MOS管提供偏置电压。

具体的，输入级包括第一双极型晶体管Q1；第一双极型晶体管Q1的发射极连接第一MOS管MN1的漏极；第一双极型晶体管Q1的集电极分两路，一路连接输入电流Iin，另一路经第一节点n1与源级跟随器连接；第一双极型晶体管Q1基极与输出级连接。

进一步的，第一MOS管MN1的源极连接到接地端；第一MOS管MN1的栅极经第二节点n2分别与源级跟随器、输出级和第一电流源I1的一端连接，第一电流源I1的另一端连接接地端；。

具体的，源极跟随器包括第三MOS管MN3，第三MOS管MN3的源极经第二节点n2分别与第一电流源I1的一端，输入级以及输出级连接，第一电流源I1的另一端连接到接地端；第三MOS管MN3的栅极经第一节点n1与输入级连接；第三MOS管MN3的漏极耦合到电源VDD。

具体的，输出级包括第二双极型晶体管Q2，第二双极型晶体管Q2的集电极耦合输出电流Iout；第二双极型晶体管Q2的基极与输入级连接；第二双极型晶体管Q2的发射极与第二MOS管MN2的漏极连接。

进一步的，第二MOS管MN2的源极连接到接地端；第二MOS管MN2的栅极经第二节点n2分别与输入级、源极跟随器和第一电流源I1的一端连接，第一电流源I1的另一端连接到接地端。

进一步的，第二双极型晶体管Q2的集电极电容小于第二MOS管MN2的漏极电容。

具体的，电流镜中输出电流与输入电流的比值为输出级MOS管的宽长比与输入级MOS管的比值。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：