本發(fā)明涉及集成電路領(lǐng)域，尤其涉及一種電流鏡像電路。

背景技術(shù)：

電流鏡作為偏置單元或負載單元在模擬及混合信號集成電路中有著廣泛的應(yīng)用；如圖1所示，為電流鏡電路10結(jié)構(gòu)示意圖，晶體管mn1與晶體管mn2組成基本的電流鏡電路，在電流鏡電路建立的過程中對a點充電，當a點電壓到達穩(wěn)定值時，電流鏡電路達到穩(wěn)定狀態(tài)，其輸入/輸出電流的比值與構(gòu)成電流鏡電路的晶體管mn1/mn2尺寸的比值相等，從而實現(xiàn)對輸入電流不同比例的鏡像。

在現(xiàn)代模擬及混合信號集成電路中，例如，在需要大電流偏置的電路中，要求電流鏡電路能夠快速建立，能夠提供穩(wěn)定的電流偏置，并且滿足低功耗的要求；對于傳統(tǒng)電流鏡電路，無論系統(tǒng)電路是否需要偏置電流，電流鏡電路都會一直處于工作狀態(tài)，無法滿足低功耗的性能要求，所以，關(guān)閉電流鏡后如何能夠快速開啟，變?yōu)殡娏麋R設(shè)計中的一個挑戰(zhàn)。

現(xiàn)有的快速電流鏡技術(shù)，利用設(shè)置電路的初始值或者增加電路工作電流的方式來實現(xiàn)快速建立的目的；在中國專利cn102999081a中，其所敘述的電流鏡電路即利用設(shè)置電路初始值的方式并且保持電流鏡輸入支路一直工作的方式來實現(xiàn)電流鏡的快速建立功能，其結(jié)果中顯示，由于電流鏡柵極電壓初始點位較高，電流鏡電路在建立階段會輸出較大的過沖電流；另外，相比傳統(tǒng)電流鏡電路其功耗雖然有所減小，但由于其電流輸入支路一直處于開啟狀態(tài)，所以，其功耗方面還有較大的優(yōu)化空間。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

從所述背景技術(shù)出發(fā)，為了同時滿足低功耗、快速建立、無過沖電流的性能要求，本發(fā)明提出一種快速電流鏡電路方案，該方案能夠使電流鏡在無過沖電流下快速建立，同時又能滿足低功耗的使用要求。

本發(fā)明為解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案為，一種快速電流鏡電路，其特征在于，所述快速電流鏡電路包括，

電流鏡電路，其實現(xiàn)整體快速電流鏡電路的無過沖快速建立；

初始電壓控制電路，其控制電流鏡電路輸入端的休眠電壓；

休眠控制電路，其控制電流鏡電路的休眠工作狀態(tài)與正常工作狀態(tài)的切換；

過沖電流抑制電路，其控制電流鏡輸出電流的過沖電流。

優(yōu)選地，所述快速電流鏡電路，在休眠工作狀態(tài)時，通過休眠控制電路關(guān)閉電流鏡電路，同時，通過初始電壓控制電路控制電流鏡電路輸出端的的電壓值。

優(yōu)選地，所述快速電流鏡電路，由休眠狀態(tài)進入正常工作狀態(tài)時，休眠控制電路控制電流鏡電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換，關(guān)閉初始電壓控制電路，同時，過沖電流抑制電路對輸出電流中的過沖電流進行抑制。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果，在滿足低功耗的使用要求下，在電流鏡輸出電流可以快速建立，不會出現(xiàn)過沖電流，并且具有較低的休眠功耗，有效的提高了其應(yīng)用范圍及可靠性。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1為典型的電流鏡電路結(jié)構(gòu)示意框圖。

圖2為本發(fā)明的快速電流鏡電路結(jié)構(gòu)示意框圖。

圖3為本發(fā)明一種具體實現(xiàn)形式的快速電流鏡電路連接圖。

圖4為本發(fā)明的一種具體實現(xiàn)形式的快速電流鏡電路時序控制圖。

具體實施方式

如圖2所示，為本發(fā)明的快速電流鏡電路20結(jié)構(gòu)示意框圖，包括電流鏡電路23、初始電壓控制電路22、休眠控制電路24、過沖電流抑制電路25；所述電流鏡電路23實現(xiàn)整體快速電流鏡電路20的無過沖快速建立；所述初始電壓控制電路22控制電流鏡電路23輸入端的休眠電壓；所述休眠控制電路24控制電流鏡電路23的休眠工作狀態(tài)與正常工作狀態(tài)的切換；所述過沖電流抑制電路25控制電流鏡輸出電流的過沖電流；初始電壓控制電路22、休眠控制電路24及過沖電流抑制電路25相互輔助工作，在整體快速電流鏡電路20無需偏置電流時，關(guān)閉電流鏡電路23，在整體快速電流鏡電路20需要偏置電流時，電流鏡電路23的輸出電流能夠?qū)崿F(xiàn)無過沖快速的建立。

如圖3所示，快速電流鏡電路30，為本發(fā)明的一種具體實施方式的快速電流鏡電路；s1為低電平時，系統(tǒng)進入休眠狀態(tài)，通過休眠控制電路35及過沖電流抑制電路36，控制關(guān)閉電流鏡電路32，使電流鏡電路32進入休眠狀態(tài)，使得被關(guān)閉電流鏡電路32的輸入/出電流均為0，減少電流鏡電路的靜態(tài)功耗，同時，利用初始電壓控制電路33，控制電流鏡電路33中a點的休眠狀態(tài)的電位為電源電壓vcc；如圖4所示，為本發(fā)明的一種快速電流鏡電路具體實施方式的時序控制圖，s1由低電平變?yōu)楦唠娖胶螅娐酚尚菝郀顟B(tài)進入正常工作狀態(tài)，首先關(guān)閉休眠控制電路34，即打開晶體管mn5(s1為控制信號)，此刻，由于電流鏡電路33中a點的初始電位為電源電壓，所以，電流鏡電路33的i_in輸入支路會快速建立，在電流鏡電路33建立過程中，其輸出支路33由過沖電流抑制電路36的控制，處于關(guān)閉狀態(tài)。

如圖3和圖4所示，為本發(fā)明的一種快速電流鏡電路具體實施方式的時序控制圖，s1經(jīng)過過沖電流抑制電路36后的輸出信號s1_delay控制電流鏡電路33的i_out輸出支路打開，即控制開關(guān)管mn4延遲導(dǎo)通；所以，在電流鏡電路33的i_out輸出支路打開之前，電流鏡電路33的輸入支路已經(jīng)建立完成，從而達到抑制輸出端的過沖電流的目的。

本發(fā)明的整體設(shè)計思路是：該快速電流鏡電路，在休眠狀態(tài)下關(guān)斷電流鏡電路并且控制電流鏡柵端的電位；在進入正常工作狀態(tài)后，通過過沖抑制電路產(chǎn)生一個相對于休眠喚醒信號的延遲控制信號來控制電流鏡輸出電流的輸出，有效的抑制輸出電流中的過沖電流成分；針對本發(fā)明的思路及其他拓展設(shè)計，例如，電流鏡電路的實現(xiàn)、過沖電流抑制電路中延遲電路的不同實現(xiàn)，故凡依本發(fā)明的概念與精神所為之均等變化或修飾，均應(yīng)包括于本發(fā)明的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種快速電流鏡電路；該快速電流鏡電路包括電流鏡電路、初始電壓控制電路、休眠控制電路和過沖電流抑制電路；初始電壓控制電路控制電流鏡電路輸入端的休眠電壓，休眠控制電路控制電流鏡電路的休眠工作狀態(tài)與正常工作狀態(tài)的切換，過沖電流抑制電路控制電流鏡輸出電流的過沖電流，整體快速電流鏡電路實現(xiàn)電流鏡電路的無過沖快速建立，到低功耗、快速、輸出無過沖的性能要求。

技術(shù)研發(fā)人員：馬繼榮;武曉偉;范明浩
受保護的技術(shù)使用者：北京同方微電子有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2015.12.31
技術(shù)公布日：2017.07.07