电流限幅电路及集成电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电路电子领域，涉及一种电流限幅电路广泛但不限于应用于集成电路设计中。
【背景技术】
[0002]电流镜技术在模拟集成电路设计中应用非常广泛，参照图1及图2，图1为现有的NMOS型电流镜的电路结构不意图，图2为现有的PMOS型电流镜的电路结构不意图；当在电流镜的输入端输入一参考电流Iin时，电流镜的输出端将得到一个大小和方向都与参考电流一致的输出电流lout。
[0003]电流镜电路结构简单，信号输入范围大，电流的增益通过改变MOS的数目简单可控。但在处理电流信号的过程中，电流镜的输出电流1ut可能用于为下一级电路提供电流偏置或电流信号的输入，由于下级电路都会有电气特性的工作范围，若超过这个范围，电路将不能正常工作，从而，要求输出电流1ut也能在给定范围内变化。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的主要目的在于提供一种电流限幅电路，旨在提供一种输出电流可限制的电流镜电路。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供一种电流限幅电路，该电流限幅电路用于各级电路的输入电流信号的限幅，其包括第一限幅模块、和/或第二限幅模块、和/或第三限幅模块，所述第一限幅模块连接在上级电路电流信号的输出端与下级电路电流信号的输入端之间，以限制下级电路输入电流信号的最大值；所述第二限幅模块连接在上级电路电流信号的输出端与下级电路电流信号的输入端之间，以限制下级电路输入电流信号的最小值；所述第三限幅模块连接在上级电路电流信号的输出端与下级电路电流信号的输入端之间，以限制下级电路输入电流信号的最大值及最小值。
[0006]优选地，所述第一限幅模块包括第一电流镜单元、第二电流镜单元以及第三电流镜单元，所述第一电流镜单元的输入端与所述上级电路电流信号的输出端连接，所述第一电流镜单元的输出端与第一参考电流源的输出端、第二电流镜单元的输入端连接；所述第二电流镜单元的输出端与第一参考电流源的输出端、第三电流镜单元的输入端连接；所述第三电流镜单元的输出端与下级电路电流信号的输入端连接。
[0007]优选地，所述第一电流镜单元、第二电流镜单元、第三电流镜单元均为NMOS型对管电流镜，或PMOS型对管电流镜，或PNP型对管电流镜，或NPN型对管电流镜。
[0008]优选地，所述第二限幅模块包括第四电流镜单元、第五电流镜单元以及第六电流镜单元，所述第四电流镜单元的输入端与所述上级电路电流信号的输出端连接，所述第四电流镜单元的输出端与第二参考电流源的输出端、第五电流镜单元的输入端连接；所述第五电流镜单元的输出端与第二参考电流源的输出端、第六电流镜单元的输入端连接；所述第六电流镜单元的输出端与下级电路电流信号的输入端连接。
[0009]优选地，所述第四电流镜单元以及第六电流镜单元均为NMOS型对管电流镜，或PNP型对管电流镜；所述第五电流镜单元为PMOS型对管电流镜，或NPN型对管电流镜。
[0010]优选地，所述第三限幅模块包括第七电流镜单元、第八电流镜单元、第九电流镜单元、第十电流镜单元以及第十一电流镜单元，所述第七电流镜单元的输入端与所述上级电路电流信号的输出端连接，所述第七电流镜单元的输出端与第一参考电流源的输出端、第八电流镜单元的输入端连接；所述第八电流镜单元的输出端与第一参考电流源的输出端、第九电流镜单元的输入端连接；所述第九电流镜单元的输出端与第二参考电流源的输出端、第十电流镜单元的输入端连接；所述第十电流镜单元的输出端与第二参考电流源的输出端、第十一电流镜单元的输入端连接；所述第十一电流镜单元的输出端与下级电路电流信号的输入端连接。
[0011]优选地，所述第七电流镜单元、第八电流镜单元、第九电流镜单元以及第十一电流镜单元均为NMOS型对管电流镜，或PNP型对管电流镜；所述第十电流镜单元为PMOS型对管电流镜，或NPN型对管电流镜。
[0012]此外，为实现上述目的，本实用新型还提供了一种集成电路，该集成电路包括电流限幅电路，该电流限幅电路用于各级电路的输入电流信号的平滑限幅，其包括第一限幅模块、和/或第二限幅模块、和/或第三限幅模块，所述第一限幅模块连接在上级电路电流信号的输出端与下级电路电流信号的输入端之间，以限制下级电路输入电流信号的最大值；所述第二限幅模块连接在上级电路电流信号的输出端与下级电路电流信号的输入端之间，以限制下级电路输入电流信号的最小值；所述第三限幅模块连接在上级电路电流信号的输出端与下级电路电流信号的输入端之间，以限制下级电路输入电流信号的最大值及最小值。
[0013]本实用新型所提供的一种电流限幅电路以及包括该电流限幅电路的集成电路，通过将上述电流限幅电路的第一限幅模块、或第二限幅模块、或第三限幅模块或者上述三个限幅模块的组合，连接在上级电路电流信号的输出端与下级电路电流信号的输入端之间，即能对相应下级电路的输入电流的最大值、最小值、最大值/最小值进行限定，从而使得上级电路电流信号的输出端的电流即使范围大，相应下级电路也能正常工作。
【附图说明】
[0014]图1为现有的NMOS型电流镜的电路结构示意图；
[0015]图2为现有的PMOS型电流镜的电路结构示意图；
[0016]图3为本实用新型的电流限幅电路一实施例的功能模块示意图；
[0017]图4为本实用新型电流限幅电路的第一限幅模块的一实施例的电路结构示意图；
[0018]图5为本实用新型电流限幅电路的第二限幅模块的一实施例的电路结构示意图；
[0019]图6为本实用新型电流限幅电路的第二限幅模块的一实施例的电路结构示意图；
[0020]图7为本实用新型电流限幅电路的输入输出电流波形示意图。
[0021]本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
【具体实施方式】
[0022]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0023]本实用新型提供一种电流限幅电路。
[0024]参照图3，图3为本实用新型的电流限幅电路一实施例的功能模块示意图，在本实施例中；该电流限幅电路用于各级电路的输入电流信号的限幅，其包括第一限幅模块100、和/或第二限幅模块200、和/或第三限幅模块300，所述第一限幅模块100连接在上级电路电流信号的输出端与下级电路电流信号的输入端之间，以限制输入电流信号的最大值；所述第二限幅模块200连接在上级电路电流信号的输出端与下级电路电流信号的输入端之间，以限制下级电路输入电流信号的最小值；所述第三限幅模块300连接在上级电路电流信号的输出端与下级电路电流信号的输入端之间，以限制下级电路输入电流信号的最大值及最小值。
[0025]上述电流限幅电路通常用于集成电路设计中，尤其应用于电流镜电路的设计中。电流镜电路的输出通常用于其它各级的偏置信号或电流输入信号，而电流镜电路的输入范围较宽，其它各级电路根据其自身的电气特性，其偏置信号或电流输入信号通常有幅值限定，比如最大幅值限定或最小幅值限定或最大最小幅值限定等。
[0026]通过本实用新型的电流限幅电路，将第一限幅模块100连接在上级电路电流信号的输出端与下级电路电流信号的输入端之间，当上级电路电流信号的输出的电流值小于第一预设参考值时，将使得该相应下级电路电流信号的输入电流信号的大小与上级电路电流信号的输出的电流大小相同，方向一致；而当上级电路电流信号的输出的电流的大小大于或等于第一预设参考值时，则该相应下级电路电流信号的输入电流信号的大小将与第一预设参考值一致，因此，通过第一限幅模块100使得相应下级电路电流信号输入的电流信号的最大值得到了限制。
[0027]将第二限幅模块200连接在上级