[實用新型]電流采樣電路

有效

• 申請號: 201821807762.2
• 申請日: 2018-11-05
• 公開（公告）號: CN209247860U
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 張瑞;陳遠明;葉青
• 申請（專利權）人: 無錫華潤矽科微電子有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔

本實用新型涉及一種電流采樣電路，包括主電流采樣MOS管組、輔助電流采樣MOS管組、誤差放大器以及電流鏡模塊，其中，所述的電路結構在連接時，通過優化電路器件版圖的連接結構，采用兩根獨立的金屬線分別與誤差放大器以及電流鏡模塊連接，及在輔助電流采樣MOS管組和電流鏡模塊連接時采用阻值相等的多根金屬條進行連接的方式，解決電路中器件產生的串擾以及電路阻值不平衡的問題。采用該種結構的電流采樣電路無需輔助的模擬電路，就能有效改善了電流采樣比例K跳變的問題，從而可準確通過電流采樣比例K計算出該電流采樣電路的輸出電流，且該電流采樣電路中的版圖結構制造工藝簡單，易于實現，具有很好的適應性。

技術領域

本實用新型涉及電路技術領域，尤其涉及電路結構設計領域，具體涉及一種電流采樣電路。

背景技術

在電流采樣電路中，根據運放虛短原理，可以計算出采樣電流與輸出電流的關系，傳統電路中，通常采用多路電流采樣管并聯的方式來提高小電流采樣精度，理想狀態下傳統的電流采樣電路結構如圖1所示，電流采樣電路結構由主電流采樣MOS管組Ma、輔助電流采樣 MOS管組Mb、誤差放大器以及電流鏡模塊組成。主電流采樣MOS管組Ma由4個高壓MOS管(a1，a2，a3，a4)并聯組成，輔助電流采樣MOS管組Mb由4串4并高壓MOS管構成的4組MOS管單元(b1，b2，b3，b4)組成。在進行電流采用時，誤差放大器的正、負輸入端需要正確采樣到主電流采樣MOS管組Ma與輔助電流采樣MOS管組Mb中的漏端電壓，才能保證電流采樣比例K的正確。

在電流采樣電路的版圖中，主電流采樣MOS管組Ma及輔助電流采樣MOS管組Mb中并聯連接的高壓MOS管需要通過金屬線連接在一起，這就必然會在電路中產生的連線電阻，實際狀態下傳統的電流采樣電路結構如圖2所示，圖2中的Rm1～Rm6為連線電阻，其阻值約為幾十歐姆；XRC_NET1與XRC_NET2分別為主電流采樣MOS管組Ma和輔助電流采樣 MOS管組Mb的漏端連接出到金屬連線時產生的的寄生電路，其為復雜的電阻網絡。

從圖2可以看出，主電流采樣MOS管組Ma中的4個高壓MOS管的漏端連接到電阻網絡XRC_NET1，而電阻網絡XRC_NET1的一路輸出與輸出調整管Mr連接，電阻網絡 XRC_NET1的另一路輸出同時連接到誤差放大器的正端和支電流2I、4I、2I流經的支電流鏡的源端及襯底。

在現有技術中的對于電流采樣電路中器件連接的版圖結構如圖3所示，在電阻網絡 XRC_NET1中通過一根金屬線同時與電流鏡模塊、襯底和誤差放大器正端連接，這時，由于各個MOS管之間的相互影響，會使得電流采樣電路中會出現串擾的情況。

對電阻網絡XRC_NET2部分，現有技術中采用了4根“L”形的金屬條ntb1、ntb2、ntb3、ntb4進行連接，其具體結構如圖3所示。輔助電流采樣MOS管組Mb的輸出該電阻網絡XRC_NET2送至支電流32I、8I流經的支電流鏡的源端，在這樣的電路版圖中，由于各根“L”形金屬條的長度不同，使得形成的導線電阻不匹配，圖3中金屬條ntb1和ntb4的阻值大于金屬條ntb2和ntb3的阻值，導致電路中電阻不匹配。

在電流采樣電路中，采用現有技術的版圖設計會產生器件之間的串擾以及電路中電阻不匹配的情況，最終導致電流采樣電路工作時，電流采樣比例K在電流采樣管并聯轉換時存在跳變現象，最終影響對輸出電流的計算。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服了上述現有技術的缺點，提供了一種結構簡單，可防止電流采樣比例K跳變的電流采樣電路。

為了實現上述目的，本實用新型的電流采樣電路具有如下構成：

該電流采樣電路，包括主電流采樣MOS管組、輔助電流采樣MOS管組、誤差放大器以及電流鏡模塊，其主要特點是，所述的電流采樣電路具有以下兩種連接方式中的一個或多個：

(1)所述的主電流采樣MOS管組分別通過兩根獨立的金屬線與所述的誤差放大器的正端及所述的電流鏡模塊相連接；