[发明专利]全差分电流放大电路

摘要

本申请提出一种全差分电流放大电路，包括：电流增益电路，通过相同的两个跨导线性环路，被构造为用于对两路差分输入电流分别进行预设增益的放大或缩小；与所述电流增益电路连接的差分输出电路，通过对称设置的电流复制电路和电流镜，被构造为用于对放大或缩小后的所述差分输入电流进行平分再作差，输出消除背景电流的差分电流。该全差分电流放大电路能够直接对微弱的电流信号进行处理，结构简单；整个系统工作在亚阈区，电源电压和工作电流很低，大大降低了功耗；采用全差分结构，可以很好地抑制共模噪声；输出端抵消掉了背景电流，只输出纯净的信号电流，级联更方便；采用亚阈区MOS器件，更易集成；可通过外偏置电流实现增益的线性调节。

主权项

1.一种全差分电流放大电路，其特征在于，包括电流增益电路和差分输出电路；电流增益电路，通过相同的两个跨导线性环路，被构造为用于对两路差分输入电流分别进行预设增益的放大或缩小；与所述电流增益电路连接的差分输出电路，通过对称设置的电流复制电路和电流镜，被构造为用于对放大或缩小后的所述差分输入电流进行平分再作差，输出消除背景电流的差分电流；所述差分输出电路包括至少一对由两个MOS器件构成的电流镜和至少一对用于构成所述电流复制电路的MOS器件，被构造为用于对放大或缩小后的所述两路差分输入电流进行平分再作差运算；所述对称设置的电流镜由NMOS管构成，并采用如下结构：第十一NMOS器件NMOS11源极分别连接第十二NMOS器件NMOS12源极、第十三MOS器件M13源极和第十四MOS器件M14源极，并接地；第十二MOS器件M12漏极与栅极短接；第十三MOS器件M13漏极与栅极短接；第十一NMOS器件NMOS11栅极分别连接第十二MOS器件M12栅极、第十三MOS器件M13栅极和第十四MOS器件M14栅极，并作为两个电流镜的第一输入端；第十一NMOS器件NMOS11漏极作为第一电流镜的第二输入端；第十四MOS器件M14漏极作为第二电流镜的第二输入端；所述电流增益电路包括：第一MOS器件M1、第二MOS器件M2、第三MOS器件M3、第四MOS器件M4构成的第一跨导线性环路，第六MOS器件M6、第七MOS器件M7、第八MOS器件M8和第九MOS器件M9构成的第二跨导线性环路，以及输出相同的增益控制电流I_Q的第一恒流源A1和第四恒流源A4，输出相同的用于保证所述MOS器件正常工作的偏置电流I_R的第二恒流源A2、第三恒流源A3、第五恒流源A5和第六恒流源A6；差分放大电路包括：第五MOS器件M5、第十MOS器件M10、第一电流镜和第二电流镜；其中，第一电流镜与第二电流镜相同且对称设置，两个电流镜的第一输入端相连；第五MOS器件M5源极与第四MOS器件M4源极相连，第五MOS器件M5栅极与第四MOS器件M4栅极相连，第五MOS器件M5漏极连接所述第一输入端；第十MOS器件M10源极与第九MOS器件M9源极相连，第十MOS器件M10栅极与第九MOS器件M9栅极相连，第十MOS器件M10漏极连接所述第一输入端；第一MOS器件M1栅极与第二MOS器件M2源极相连，作为第一跨导线性环路的输入端，接入一路差分输入电流i_p；第四MOS器件M4漏极作为第一跨导线性环路的输出端，与第一电流镜的第二输入端相连，并输出一路差分输出电流i_o+；第六MOS器件M6栅极与第七MOS器件M7源极相连，作为第二跨导线性环路的输入端，接入另一路差分输入电流i_n；第九MOS器件M9漏极作为第二跨导线性环路的输出端，与第二电流镜的第二输入端相连，并输出另一路差分输出电流i_o‑。