[發(fā)明專利]一種差分電壓轉(zhuǎn)電流電路有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201710079382.5 | 申請(qǐng)日： | 2017-02-14 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN106774618B | 公開（公告）日： | 2018-03-06 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 陳丹鳳 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司 |
| 主分類號(hào)： | G05F3/26 | 分類號(hào)： | G05F3/26 |
| 代理公司： | 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)31237 | 代理人： | 屈蘅 |
| 地址： | 201203 上海市浦東*** | 國(guó)省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 種差 電壓 電流 電路 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種電路，特別是涉及一種差分電壓轉(zhuǎn)電流電路。
背景技術(shù)
電壓轉(zhuǎn)電流電路是模擬電路中的常用模塊，單個(gè)MOS管是最簡(jiǎn)單的電壓轉(zhuǎn)電流電路，跨導(dǎo)放大器OTA是常見的電壓轉(zhuǎn)電流電路，根據(jù)應(yīng)用需求，有不同結(jié)構(gòu)的電壓轉(zhuǎn)電流電路。
圖1為兩種典型電壓轉(zhuǎn)電流電路，其中，圖1(a)為典型單端電壓轉(zhuǎn)電流電路，根據(jù)電路理論不難得到該單端電壓轉(zhuǎn)電流電路(共源放大電路)的電壓電流關(guān)系為：
Iout＝I1＝gm1×V1，
其中，gm1為MOS管M1的跨導(dǎo)，V1為輸入電壓；
圖1(b)為典型差分電壓轉(zhuǎn)電流電路，根據(jù)電路理論不難得到該差分電壓轉(zhuǎn)電流電路的電壓電流關(guān)系為
Iout＝I1-I2＝gm1×(V1-V2)，
其中，gm1為MOS管M1、M2的跨導(dǎo)，V1、V2為輸入電壓，若輸出端接有電容，則當(dāng)I1＞I2時(shí)，電路向電容充電，當(dāng)I1＞I2時(shí)，電路從電容抽取電荷(電容放電)，可見輸出電流Iout具有方向性，而在很多時(shí)候希望輸出電流Iout不具有方向性，需要一種能反應(yīng)輸入電壓差的絕對(duì)值的電壓轉(zhuǎn)電流電路，現(xiàn)有技術(shù)之差分電壓轉(zhuǎn)電流電路則無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
發(fā)明內(nèi)容
為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明之目的在于提供一種差分電壓轉(zhuǎn)電流電路，以實(shí)現(xiàn)一種輸出電流反應(yīng)輸入電壓差的絕對(duì)值的差分電壓轉(zhuǎn)電流電路。
為達(dá)上述及其它目的，本發(fā)明提出一種差分電壓轉(zhuǎn)電流電路，包括：
差分放大電路，用于將第一輸入電壓V1、第二輸入電壓V2轉(zhuǎn)換為第一電流I1、第二電流I2；
第一鏡像恒流源，用于將該差分放大電路輸出的第一電流I1分別輸出兩路大小為I1的灌電流；
第二鏡像恒流源，用于將該差分放大電路輸出的第二電流I2分別輸出兩路大小為I2的灌電流；
第三鏡像恒流源，用于將該第一鏡像恒流源之一輸出的大小為I1的灌電流轉(zhuǎn)為大小為I1的拉電流；
第四鏡像恒流源，用于將該第二鏡像恒流源之一輸出的大小為I2的灌電流轉(zhuǎn)為大小為I2的拉電流；
第五鏡像恒流源，用于將該第一鏡像恒流源之另一輸出的灌電流與該第四鏡像恒流源輸出的拉電流的差轉(zhuǎn)換為第三灌電流I3輸出；
第六鏡像恒流源，用于將該第二鏡像恒流源之另一輸出的灌電流與該第三鏡像恒流源輸出的拉電流的差轉(zhuǎn)換為第四灌電流I4輸出；
第七鏡像恒流源，用于將該第五鏡像恒流源輸出的第三灌電流I3轉(zhuǎn)換為第五拉電流I5；
第八鏡像恒流源，用于將該第六鏡像恒流源輸出的第四灌電流I4轉(zhuǎn)換為第六拉電流I6。
進(jìn)一步地，該差分放大電路包括第一NMOS管、第二NMOS管以及第三NMOS管，該第一NMOS管、第二NMOS管用于將該第一輸入電壓V1、第二輸入電壓V2轉(zhuǎn)換為該第一電流I1、第二電流I2，該第三NMOS管為偏置電路。
進(jìn)一步地，該第一鏡像恒流源包括第十七PMOS管、第十八PMOS管以及第十九PMOS管，連接成二極管的第十七PMOS管被用作作為該差分放大電路之一路放大電路的第一NMOS管的有源負(fù)載，該第一輸入電壓V1轉(zhuǎn)換得到的第一電流I1流經(jīng)該第十七PMOS管，第十八PMOS管與第十九PMOS管柵極與該第十七PMOS管柵極相連組成鏡像輸出管，分別輸出兩路大小為I1的灌電流。
進(jìn)一步地，該第二鏡像恒流源包括第十二PMOS管、第十三PMOS管以及第十四PMOS管，連接成二極管的第十二PMOS管被用作作為該差分放大電路之另一路放大電路的第二NMOS管的有源負(fù)載，該第二輸入電壓V2轉(zhuǎn)換得到的第二電流I2流經(jīng)該第十二PMOS管，第十三PMOS管與第十四PMOS管柵極與該第十二PMOS管柵極相連組成鏡像輸出管，分別輸出兩路大小為I2的灌電流。
進(jìn)一步地，該第三鏡像恒流源包括第八NMOS管與第五NMOS管，該第八NMOS管采用二極管接法，該第五NMOS管為輸出管，用于將該第一鏡像恒流的第十八PMOS管輸出的大小為I1的灌電流轉(zhuǎn)為大小為I1的拉電流。
進(jìn)一步地，該第四鏡像恒流源包括第四NMOS管與第九NMOS管，該第四NMOS管采用二極管接法，該第九NMOS管為輸出管，用于將該第二鏡像恒流源的第十三PMOS管輸出的大小為I2的灌電流轉(zhuǎn)為大小為I2的拉電流。
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