[发明专利]开关电流源电路及其控制方法

说明书

本发明实施例公开了一种开关电流源电路及其控制方法。其中该开关电流源电路通过第一镜像晶体管从电压源抽取偏置电压，第二镜像晶体管具有耦合至该电压源之一源极、耦合至该第一镜像晶体管之栅极的栅极以及用于提供输出电流之漏极，耦合在该第一和第二镜像晶体管之间的开关，并且具有用于接收控制信号之控制端，第一电容耦合在该第二晶体管之栅极和电压产生单元之间，该电压产生电路根据该控制信号，提供第一电压或者不同于该第一电压之第二电压至该第一电容。本发明实施例，其偏置电压无需长的稳定时间，从而可以提供快速开关输出电流。

技术领域

本发明涉及开关电流源电路，尤其涉及一种能够提供快速开关输出电流的开关电流源电路及其控制方法。

背景技术

对于诸如开关电容电路等开关电路，运算放大器(Operational Amplifier，OPAMP)的偏置电流(bias current)在其采样(sampling)相位处降低。开关电容电路是一种为了获得期望的信号处理功能而在不同的采样电容间移动电荷(move charge)的电路。该开关电容电路基于电容尺寸与采样率(sampling rate)的比率，可以准确地实现该信号处理功能。该开关电容电路广泛地用来实现各种电路块，如Sigma-Delta模拟数字转换器(ΣΔADCs)、Sigma-Delta数字模拟转换器(ΣΔDACs)、滤波器和抽取滤波器(decimator)，等等。

如果该开关电路的偏置电流小或者该偏置电流的负载重，那么当该开关电路开关时，该偏置电流需要长的稳定时间(settling time)。一般地，使用更高的偏置电流或者驱动缓冲器(driving buffer)来克服该长的稳定时间。然而，这增加了额外的静态功率损耗。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种开关电流源电路及其控制方法，其偏置电压无需长的稳定时间，从而可以提供快速开关输出电流。

为了解决该技术问题，本发明实施例提供了如下技术方案：

本发明实施例提供了一种开关电流源电路，包含：第一镜像晶体管，该第一镜像晶体管耦接在电压源和电流源之间，并且第一镜像晶体管具有耦接至该电流源的栅极，其中该电流源通过该第一镜像晶体管从该电压源抽取偏置电流；

第二镜像晶体管，该第二镜像晶体管具有耦接至该电压源的源极、耦接至该第一镜像晶体管的栅极的栅极、以及用于提供输出电流的漏极；开关，该开关耦接在该第一镜像晶体管的栅极和第二镜像晶体管的栅极之间，该开关具有用于接收控制信号的控制端；电压产生单元；以及第一电容，该第一电容耦接在该第二镜像晶体管的栅极和该电压产生单元之间；其中，该电压产生单元根据该控制信号，提供第一电压或第二电压至该第一电容，该第二电压不同于该第一电压。

其中，当该控制信号使该开关导通时，该电压产生单元提供该第一电压至该第一电容；当该控制信号使该开关断开时，该电压产生单元提供该第二电压至该第一电容。

其中，该电压产生单元包括：第一开关，该第一开关耦接至该第一电容，该第一开关根据该控制信号，提供该第一电压至该第一电容；以及第二开关，该第二开关耦接至该第一电容，该第二开关根据互补于该控制信号的信号，提供该第二电压至该第一电容。

其中，该电压产生单元为逻辑单元，当该控制信号使该开关导通时，该逻辑单元提供对应第一逻辑电平的该第一电压至该第一电容；当该控制信号使该开关断开时，该逻辑单元提供对应第二逻辑电平的该第二电压至该第一电容，其中该第二逻辑电平互补于该第一逻辑电平。

其中，该电压产生单元为用于提供模拟信号的数模转换器，当该控制信号使该开关导通时，该数模转换器提供具有该第一电压的该模拟信号至该第一电容；当该控制信号使该开关断开时，该数模转换器提供具有该第二电压的该模拟信号至该第一电容。

其中，还包括：第二电容，该第二电容存在于该第二镜像晶体管的栅极与地之间；该第二电容为寄生电容。