[实用新型]电流运算电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及集成电路领域，更具体地涉及一种电流运算电路。

背景技术

电流运算电路通常用于调节电流的温度系数来进行温度补偿的电路中，以实现所在电路中的电流求和或电流的差值。

参考图1，图1为现有技术的电流运算电路的电路结构图，且该电路结构用于实现两路电流的差值。如图所示，外部第一电流I1输入至场效应管M11的漏极，且效应管M11将外部第一电流I1镜像至场效应管M12；外部第二电流I2输入至场效应管M13的漏极，且效应管M13将第二电流I2镜像至场效应管M14。通过图1所示的电路结构可知，场效应管M15流过的电流等于流过场效应管M14的电流减去流过场效应管M12的电流，并将流过场效应管M15的电流表示为I10；且在电路设计中，若设定场效应管M11与场效应管M12宽长比相等，场效应管M13与场效应管M14的宽长比相等，则流过场效应管M12的电流为第一电流I1，流过场效应管M14的电流为第二电流I2；有且仅有在第二电流I2的电流值大于第一电流I1的电流值时，流过场效应管M15的电流I10=I2-I1，即完成了电流的差值运算；且场效应管M15将差值电流I10镜像至场效应管M16，并输出至电阻R1上形成电压VOUT，VOUT包含了电流I10，也即包含了第一电流I1和第二电流I2的差值。

另外，众所周知地，在场效应管中，栅下沟道预夹断后，若继续增大Vds（场效应管的漏极与源极的电压差），夹断点会向源极方向移动，而导致夹断点到源极之间的沟道长度有减小，有效沟道电阻也会减小，从而使更多电子自源极漂移到夹断点，导致在耗尽区漂移电子增多,使流过源漏的电流增大，这种效应称为沟道长度调制效应。而如图1所示的电流运算电路中，若场效应管M12的漏极电压与场效应管M11的漏极不相等时，则场效应管M12发生沟道调制效应，使得流过场效应管M11和场效应管M12的电流不相等，导致场效应管M11与场效应管M12之间电流镜像的镜像精度不高，并使得电流的差值精度不高。

如图1所示的现有技术的电流运算电路中，必须事先知道第一电流I1与第二电流I2的大小，以便正确的连接该电路，防止电路失效情况的发生。在图1所示电路中，若将第一电流I1与第二电流I2反接，且第二电流I2的电流值大于第一电流I1的电流值时，则因流过场效应管M12的电流大于流过场效应管M14的电流，即不会有电流流过场效应管M15，使得此时流过场效应管M15的电流为零，从而导致该电流运算电路失效。另外，在现有的电流运算电路中，由于存在沟道调制效应，导致镜像精度不高，从而使得电流的差值精度不高；如由于场效应管M11的漏极电压与场效应管M12的漏极电压不相等，则流过场效应管M12的电流并不精确等于流过场效应管M11的电流。

因此，有必要提供一种改进的电流运算电路来克服上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电流运算电路，本实用新型的电流运算电路不用事先知道外部输入电流值的大小及输入电流的接入位置无需事先确定，可准确地实现多路电路的电流差值及和值的运算，而且整个电流运算电路不存在失效问题，提高了运算精度。

为实现上述目的，本实用新型提供一种电流运算电路，其包括电阻及至少两组镜像模块，所述两组镜像模块包括第一镜像模块、第二镜像模块、第三镜像模块及第四镜像模块，且所述第一镜像模块与第二镜像模块构成第一组镜像模块，所述第三镜像模块与第四镜像模块构成第二组镜像模块；所述第一镜像模块与第三镜像模块均与外部电源连接，所述第二镜像模块与第四镜像模块均接地；外部第一电流分别输入所述第一镜像模块与第二镜像模块，外部第一电流分别经所述第一镜像模块与第二镜像模块镜像后，由第一镜像模块与第二镜像模块的输出端输出，且所述第一镜像模块与第二镜像模块对外部第一电流的镜像比例相同；外部第二电流分别输入所述第三镜像模块与第四镜像模块，外部第二电流分别经所述第三镜像模块与第四镜像模块镜像后，由第三镜像模块与第四镜像模块的输出端输出，且所述第三镜像模块与第四镜像模块对外部第二电流的镜像比例相同；所述第一镜像模块对外部第一电流的镜像比例与所述第三镜像模块对外部第二电流的镜像比例相同；所述第一镜像模块的输出端及所述第四镜像模块的输出端均与所述电阻的一端连接，所述电阻的一端为第一输出端；所述第二镜像模块及所述第三镜像模块的输出端均与所述电阻的另一端连接，所述电阻的另一端为第二输出端；所述第一镜像模块与第三镜像模块输出的电流方向相同，所述第二镜像模块与第四镜像模块输出的电流方向相同，且所述第一镜像模块输出的电流方向与第二镜像模块输出的电流方向相反。