一种新型高输出阻抗,高电流匹配精度电流镜的设计

电流镜是模拟电路设计的基础单元之一，在高性能模拟电路设计中，电流镜的电流匹配精度和输出阻抗是决定电路性能的最重要的参数之一．设计一种新型高输出阻抗、高电流匹配精度电流镜，采用了一种新颖的五级负反馈增益方法来增加电流镜的输出阻抗，同时还通过改进DMCM电路结构提高了电流镜的电流匹配精度，使得设计的电流镜在任何Iin下都保证有较高的电流匹配精度，而且这种新型电流镜也有近似于传统两级共源共栅电流镜的摆幅．采用TSMC 0．18μm，1．8／3．3CMOS标准工艺，在3．3V电源下，输出阻抗能达到18GΩ以上，并且电流匹配精度接近于0．01％，输出电压摆幅为1．28～3．3v。

一种大电流高输出阻抗电流镜的设计

设计一种增强型的共源共栅电流镜。通过放大器的负反馈,这里设计的电流镜在不增大基本电流镜输入阻抗的基础上,具有比传统电流镜更高的输出阻抗和更高的电流匹配精度,同时该电流镜也有高于传统共源共栅电流镜的输出电压摆幅。采用CSMC 0.5μm CMOS工艺,在3.3 V电源电压,输入电流为10 mA时,该电流镜的输出阻抗达到200 MΩ以上,输出电压摆幅为0.2~5 V,电流匹配精度误差小于0.016%,电流一致性误差小于0.5%。

1.8VCascode电流基准源设计与仿真

针对传统基准电流源因沟道长度调制效应导致的支路电流不一致的问题,本文从电路分析原理出发,设计了一个Cascode结构的高阻抗电流基准源,详细分析了基准电路内部存在的反馈方式,Cascode电路以及自启动电路的工作原理,对支路电流进行了定性分析。基于Cadence Spectre仿真工具,完成了电路的设计与仿真、版图的绘制。通过仿真,在1.8V的电源电压、TSMC0.18μm CMOS的工艺下,电流基准源在达到正常工作状态后两支路能稳定输出10μA的电流且与电源电压无关,并提高了电路的输出阻抗;在-20℃~120℃下,温漂系数为133ppm/℃;电路功耗仅为58.33μW。符合设计目标。