[實用新型]一種基于BCD工藝的開環高增益精度電流放大電路

有效

• 申請號: 202123245830.5
• 申請日: 2021-12-22
• 公開（公告）號: CN217037143U
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 唐毓尚;王俊生;劉俊;朱正永;李政;彭俊;周文質;楊菲菲
• 申請（專利權）人: 貴州振華風光半導體股份有限公司
• 主分類號: H03F3/45
• 分類號: H03F3/45;G01R19/00;G01R1/30
• 代理公司: 貴陽中工知識產權代理事務所 52106
• 代理人: 劉安寧

一種基于BCD工藝的開環高增益精度電流放大電路，涉及半導體集成電路，包括多級電流鏡像電路、偏置電路及放大電路，還包括基極電流補償電路，所述基極電流補償電路由電流采樣電路及電流鏡像電路組成。為電流檢測放大器提供了一種實現電流放大的電路，同時提供了一種提高電流放大精度的電路結構，該方法采用基極電流補償技術，構建合適的偏置電路使得采樣電流準確對三極管基極電流補償，降低了基極電流對增益精度的影響。解決現有電流檢測放大器對工藝依賴性，及BCD工藝中三極管性能差，導致電流增益精度低的問題。本實用新型所述技術方案廣泛適用于電流檢測精度的電流檢測放大器中。

技術領域

本實用新型涉及半導體集成電路，具體來說，涉及電流放大電路，進一步來說涉及電流檢測放大器電路。

背景技術

對于電流檢測放大器，如圖1所示，主要由兩部分組成，前級為電流檢測電路，后級為電流放大電路，電流放大電路是其中重要部分，Qn為單管放大。由圖1可得出電流檢測電路I*R₁＝I_LOAD*R_sense，電流放大電路I_OUT＝I*α(α為電流放大倍數)，在電流檢測放大器中，電流精度決定了電流檢測放大器的精度，電流放大電路結構決定了電流精度，從而決定了電流檢測放大器的精度。在現有在電流檢測放大器中，開環電流放大電路，難以提升電流檢測放大器的精度。由于電流的精度直接影響電流檢測放大器的增益精度，為了提高增益精度，必須減少誤差對電流精度的影響，為此，特提出本實用新型。

在中國專利數據庫中涉及電流放大電路的專利有《一種模塊電源高端電流檢測放大電路》公開號為CN113740589A，《一種高精度大量程電流測量系統》公開號為CN113514690A，《一種氮氧傳感器的微弱電流檢測電路》公開號為CN109239432A，《一種微電流檢測電路》公開號為CN106018926B。《一種微弱電流檢測電路及方法》公開號為CN105548654A。然而迄今為止，尚無采用本實用新型所述的技術方案實現電流放大的申請件。

發明內容

本實用新型旨在解決的技術問題是：解決現有電流檢測放大器對工藝依賴性，及BCD工藝中三極管性能差，導致電流增益精度低的問題。

為此，本實用新型提供一種基于BCD工藝的開環高增益精度電流檢測放大電路，如圖2、圖3所示。

如圖2所示的帶電流鏡像的電流放大電路，針對前級得到的電流I，先進行K₁倍電流放大，則Q6與Q4發射級面積比為S_Q6∶S_Q4＝1∶K₁(K₁為變量，可根據電路需求調整比例)，添加Q2可以減小Q6、Q4基極電流對電流鏡像的影響；鏡像得到的I_Q4＝K₁I，P2做Q4有源負載，為了再實現電流K₂倍放大，P1、P2個數比為NUM_P1∶NUM_P2＝K₂∶1(K₂為變量，可根據電路需求調整比例)，增加P3可以減少基極電壓對P2和P1電流鏡像的影響，同時增加Q1，基極接至Q3集電極，實現對Q3集電極電位箝位，Q3、Q5作為耐壓管使用，同時也作為共源共基電路提高電路輸出阻抗，Q7支路為Q3和Q5的偏置電路。

如圖2所示的電流放大電路，雖然能夠實現K₁*K₂倍電流放大，但Q1基極電流影響了電流鏡像精度。為此，在如圖2所示電流放大電路的基礎上，增加電流采樣電路和基極補償電路，形成如圖3所示的帶基極電流補償的電流放大電路，實現電流精確放大。

如圖3所示的帶基極電流補償的電流放大電路，增加偏置部分電路Q8、Q10、Q13、R4，去除Q7；Q8拷貝Q9電流，Q10則為了減小基極電流對鏡像電流影響；Q13、R4為恒流源負載，P7、P6提供補償電流，N1、N2實現對Q1基極電流補償。

與現有技術相比，本實用新型的優點是：