[實用新型]電流運算電路

有效

• 申請號: 201320374194.2
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN203313138U
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 孫偉紅
• 申請（專利權）人: 四川和芯微電子股份有限公司
• 主分類號: H03F3/45
• 分類號: H03F3/45;H03F1/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及集成電路領域，更具體地涉及一種電流運算電路。

背景技術

電流運算電路通常用于調節電流的溫度系數來進行溫度補償的電路中，以實現所在電路中的電流求和或電流的差值。

參考圖1，圖1為現有技術的電流運算電路的電路結構圖，且該電路結構用于實現兩路電流的差值。如圖所示，外部第一電流I1輸入至場效應管M11的漏極，且效應管M11將外部第一電流I1鏡像至場效應管M12；外部第二電流I2輸入至場效應管M13的漏極，且效應管M13將第二電流I2鏡像至場效應管M14。通過圖1所示的電路結構可知，場效應管M15流過的電流等于流過場效應管M14的電流減去流過場效應管M12的電流，并將流過場效應管M15的電流表示為I10；且在電路設計中，若設定場效應管M11與場效應管M12寬長比相等，場效應管M13與場效應管M14的寬長比相等，則流過場效應管M12的電流為第一電流I1，流過場效應管M14的電流為第二電流I2；有且僅有在第二電流I2的電流值大于第一電流I1的電流值時，流過場效應管M15的電流I10=I2-I1，即完成了電流的差值運算；且場效應管M15將差值電流I10鏡像至場效應管M16，并輸出至電阻R1上形成電壓VOUT，VOUT包含了電流I10，也即包含了第一電流I1和第二電流I2的差值。

另外，眾所周知地，在場效應管中，柵下溝道預夾斷后，若繼續增大Vds（場效應管的漏極與源極的電壓差），夾斷點會向源極方向移動，而導致夾斷點到源極之間的溝道長度有減小，有效溝道電阻也會減小，從而使更多電子自源極漂移到夾斷點，導致在耗盡區漂移電子增多,使流過源漏的電流增大，這種效應稱為溝道長度調制效應。而如圖1所示的電流運算電路中，若場效應管M12的漏極電壓與場效應管M11的漏極不相等時，則場效應管M12發生溝道調制效應，使得流過場效應管M11和場效應管M12的電流不相等，導致場效應管M11與場效應管M12之間電流鏡像的鏡像精度不高，并使得電流的差值精度不高。

如圖1所示的現有技術的電流運算電路中，必須事先知道第一電流I1與第二電流I2的大小，以便正確的連接該電路，防止電路失效情況的發生。在圖1所示電路中，若將第一電流I1與第二電流I2反接，且第二電流I2的電流值大于第一電流I1的電流值時，則因流過場效應管M12的電流大于流過場效應管M14的電流，即不會有電流流過場效應管M15，使得此時流過場效應管M15的電流為零，從而導致該電流運算電路失效。另外，在現有的電流運算電路中，由于存在溝道調制效應，導致鏡像精度不高，從而使得電流的差值精度不高；如由于場效應管M11的漏極電壓與場效應管M12的漏極電壓不相等，則流過場效應管M12的電流并不精確等于流過場效應管M11的電流。

因此，有必要提供一種改進的電流運算電路來克服上述缺陷。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種電流運算電路，本實用新型的電流運算電路不用事先知道外部輸入電流值的大小及輸入電流的接入位置無需事先確定，可準確地實現多路電路的電流差值及和值的運算，而且整個電流運算電路不存在失效問題，提高了運算精度。

為實現上述目的，本實用新型提供一種電流運算電路，其包括電阻及至少兩組鏡像模塊，所述兩組鏡像模塊包括第一鏡像模塊、第二鏡像模塊、第三鏡像模塊及第四鏡像模塊，且所述第一鏡像模塊與第二鏡像模塊構成第一組鏡像模塊，所述第三鏡像模塊與第四鏡像模塊構成第二組鏡像模塊；所述第一鏡像模塊與第三鏡像模塊均與外部電源連接，所述第二鏡像模塊與第四鏡像模塊均接地；外部第一電流分別輸入所述第一鏡像模塊與第二鏡像模塊，外部第一電流分別經所述第一鏡像模塊與第二鏡像模塊鏡像后，由第一鏡像模塊與第二鏡像模塊的輸出端輸出，且所述第一鏡像模塊與第二鏡像模塊對外部第一電流的鏡像比例相同；外部第二電流分別輸入所述第三鏡像模塊與第四鏡像模塊，外部第二電流分別經所述第三鏡像模塊與第四鏡像模塊鏡像后，由第三鏡像模塊與第四鏡像模塊的輸出端輸出，且所述第三鏡像模塊與第四鏡像模塊對外部第二電流的鏡像比例相同；所述第一鏡像模塊對外部第一電流的鏡像比例與所述第三鏡像模塊對外部第二電流的鏡像比例相同；所述第一鏡像模塊的輸出端及所述第四鏡像模塊的輸出端均與所述電阻的一端連接，所述電阻的一端為第一輸出端；所述第二鏡像模塊及所述第三鏡像模塊的輸出端均與所述電阻的另一端連接，所述電阻的另一端為第二輸出端；所述第一鏡像模塊與第三鏡像模塊輸出的電流方向相同，所述第二鏡像模塊與第四鏡像模塊輸出的電流方向相同，且所述第一鏡像模塊輸出的電流方向與第二鏡像模塊輸出的電流方向相反。