[發明專利]電阻電流鏡像電路、RSSI電路及芯片

有效

• 申請號: 201710423634.1
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號: CN109002076B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 李小勇;李威;孟釩;李旋
• 申請（專利權）人: 蘇州瀚宸科技有限公司
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 北京威禾知識產權代理有限公司 11838
• 代理人: 沈超

本發明公開了一種電阻電流鏡像電路、RSSI電路及芯片，其中電阻電流鏡像電路用于鏡像待鏡像電阻的電流，包括鏡像電路第一輸入端、鏡像電路第二輸入端、鏡像電路輸出端和差分結構的帶源極負反饋的共源極電路；所述鏡像電路第一輸入端與所述鏡像電路第二輸入端分別由所述待鏡像電阻的兩端引出；所述共源極電路包括鏡像電阻、第一電流鏡、第二電流鏡、第三電流鏡和第一負載電路。本發明能夠通過按比例復制出跨阻放大器的輸入電流的三部分電流，以復制得到的電流作為接收信號強度指示信息。本發明提供的RSSI電路具有較高的精度并且同時能夠滿足PIN型光電二極管和APD型光電二極管的應用需求。

技術領域

本發明屬于集成電路技術領域，特別涉及一種電阻電流鏡像電路、RSSI(ReceivedSignal Strength Indication，接收信號強度指示)電路及芯片。

背景技術

如圖1中三個組件組成一個簡單的光纖通信系統，三個組件分別為：(1)光電轉換器，如激光器10，它可將電信號轉換為光信號；(2)光纖20，它的作用是傳輸激光器所產生的光；(3)光檢測器，如光電二極管30，其對光纖終端的光敏感并且能夠將光信號轉換為電信號，常見的光電二極管可分為PIN型光電二極管和APD型光電二極管。光信號能量經過光纖在到達遠端的光電二極管之前會產生損耗，為了后續電路方便處理信號，光電二極管按一定的比例將光強轉換為電流后，需要通過一個TIA(跨阻放大器)將這個電流轉換為電壓。圖2為一種常見的TIA的電路圖，I_in是TIA的輸入電流，它在數值上等于I_b、I_Rf、I_DCR三者之和，其中I_b是流過雙極型晶體管Q2基極的電流，I_Rf是流過電阻R_f的電流，I_DCR是流過雙極型晶體管Q1集電極的電流。在跨阻放大器的應用中，通常需要對接收到的信號強度進行監測，能實現這項功能的模塊叫做RSSI電路，有些TIA芯片內部除了包括如圖2所示的TIA電路外還同時集成RSSI電路。

光電二極管需要合適的偏置電壓才能工作。如圖3所示，PIN型光電二極管需要的偏置電壓較低，所以其需要的偏置電壓通常在TIA芯片4內部產生，TIA芯片4包括PIN型偏置電路以及TIA電路。但是，對于APD型光電二極管而言，需要較高的偏置電壓，無法在TIA芯片內部實現。如圖4所示，APD型光電二極管的偏置電壓一般由TIA芯片4’外部的APD型偏置電路提供。一種常見的PIN型偏置電路是采用在TIA芯片內部，在光電二極管陰極引腳與VDD之間加一個電阻實現，此時通過測量光電二極管陰極的電壓可以獲得RSSI信息；另一種常見的PIN型光電二極管偏置電路如圖5所示，圖5中A點與PIN型光電二極管陰極引腳相連，在圖5中通過電流鏡將M0中電流也即流過PIN型光電二極管的電流復制出來也可以獲得RSSI信息。這兩種情況下RSSI信息的獲取可以借助于TIA芯片內部的PIN型偏置電路，但由于APD型光電二極管采用外部電壓偏置，所以對于外接APD型光電二極管的TIA芯片，芯片內部無法實現如PIN型光電二極管類似的RSSI信息獲取方式，即無法在TIA芯片內部實現RSSI電路功能。

發明內容

本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中TIA芯片內部無法實現針對APD型光電二極管的RSSI電路功能的缺陷，提供一種能夠對TIA電路中的電阻上流經的電流進行測試進而能夠在TIA芯片內部實現針對APD型光電二極管的接收信號強度指示功能的電阻電流鏡像電路、RSSI電路及芯片。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題：

一種電阻電流鏡像電路，其特點在于，用于鏡像待鏡像電阻的電流，所述電阻電流鏡像電路包括鏡像電路第一輸入端、鏡像電路第二輸入端、鏡像電路輸出端和差分結構的帶源極負反饋的共源極電路；

所述鏡像電路第一輸入端與所述鏡像電路第二輸入端分別由所述待鏡像電阻的兩端引出；