[发明专利]波长探测器用集成电流电压转换电路

摘要

一种PN结波长探测器用集成电流电压转换电路，包括第一偏置电路单元1、第二偏置电路单元2、N型电流镜电路单元3、P型电流镜电路单元4、电流差分电路单元5、第一电流电压转换电路单元6、第二电流电压转换电路单元7、电压差分输出电路单元8。

主权项

一种PN结波长探测器用集成电流电压转换电路，其特征在于：包括第一偏置电路单元(1)、第二偏置电路单元(2)、N型电流镜电路单元(3)、P型电流镜电路单元(4)、电流差分电路单元(5)、第一电流电压转换电路单元(6)、第二电流电压转换电路单元(7)、电压差分输出电路单元(8)；所述第一偏置电路单元(1)中，输入端与浅PN结二极管D1的阳极相连，输出端与N型电流镜电路单元(3)的输入端相连；PN结波长探测器由浅PN结二极管D1和深PN结二极管D2组成，浅二极管D1和深二极管D2是PNP的堆叠结构，所述浅二极管D1和所述深二极管D2共用N结，输出两个PN结的光电流之和I1+I2，所述深二极管D2的P结接地，所述浅二极管D1的P结输出浅PN结的光电流I1；第一偏置电路单元(1)由NMOS管N1、PMOS管P1、P2组成，所述NMOS管N1的源端接地，所述NMOS管N1的栅漏短接，与所述PMOS管P1的漏端和所述PMOS管P2的栅端相连，所述PMOS管P1的源端接电源电压Vdd，所述PMOS管P1的栅端与所述PMOS管P2的源端相连为第一偏置电路单元(1)输入端，所述PMOS管P2的漏端为第一偏置电路单元(1)的输出端；所述第二偏置电路单元(2)中，输入端与深浅PN结二极管共用阴极相连，输出端与P型电流镜电路单元(4)的输入端相连；第二偏置电路单元(2)由PMOS管P3、NMOS管N8、N9组成，所述PMOS管P3的源端接电源电压Vdd，所述PMOS管P3的栅漏端短接，并与所述NMOS管N8的栅端和所述NMOS管N9的漏端相连，所述NMOS管N9的源端接地，所述NMOS管N8的源端与所述NMOS管N9的栅端相连作为第二偏置电路单元(2)输入端，所述NMOS管N8的漏端为第二偏置电路单元(2)输出端；所述N型电流镜电路单元(3)中，输入端与第一偏置电路单元(1)输出端相连，第一输出端和电流差分电路单元(5)的输入端相连，第二输出端和第一电流电压转换电路单元6的输入端相连；所述N型电流镜电路单元(3)由NMOS管N2、N3、N4、N5、N6、N7组成，所述NMOS管N4、N5、N7的源端相连接地，所述NMOS管N4的漏栅端短接，与所述NMOS管N5、所述NMOS管N7的栅端相连，所述NMOS管N2的源端与所述NMOS管N4的漏端相连，所述NMOS管N3的漏端与所述NMOS管N5的漏端相连，所述NMOS管N2的栅漏端短接，与所述NMOS管N3、所述NMOS管N6的栅端相连，所述NMOS管N3的源端与所述NMOS管N5的漏端相连，所述NMOS管N6的源端与所述NMOS管N7的漏端相连，所述NMOS管N2的栅端为N型电流镜电路单元3的输入端，所述NMOS管N3的漏端为N型电流镜电路单元(3)的第一输出端，所述NMOS管N6的漏端为N型电流镜电路单元(3)的输出端；所述P型电流镜电路单元(4)中，输入端与第二偏置电路单元(2)输出相连，输出端与电流差分电路单元(5)的输入端相连；所述P型电流镜电路单元(4)由PMOS管P4、P5、P6、P7组成，所述PMOS管P4、PMOS管P6的源端与电源电压Vdd相连，所述PMOS管P4的栅漏端短接，与所述PMOS管P6的栅端相连，所述PMOS管P5的源端与所述PMOS管P4的漏端相连，所述PMOS管P7的源端与所述PMOS管P6的漏端相连，所述PMOS管P5的栅漏短接，并与所述PMOS管P7的栅端相连，所述PMOS管P5的栅端为P型电流镜电路单元(4)的输入端，所述PMOS管P7的漏端为P型电流镜电路单元(4)的输出端；所述电流差分电路单元(5)中，输入端与N型电流镜电路单元(3)的第一输出端及P型电流镜电路单元(4)的输出端相连，输出端与第二电流电压转换电路单元(7)的输入端相连；所述电流差分电路单元(5)由NMOS管N10、N11、N12、N13组成，所述NMOS管N12、N13的源端接地，所述NMOS管N12的栅漏短接，并与所述NMOS管N13的栅端相连，所述NMOS管N10的源端与所述NMOS管N12的漏端相连，所述NMOS管N11的源端与所述N13的漏端相连，所述NMOS管N10的栅漏短接，与所述NMOS管N11的栅相连，所述NMOS管N10的栅端为电流差分电路单元5的输入端，所述NMOS管N11的漏端为电流差分电路单元(5)的输出端；所述第一电流电压转换电路单元(6)中，输入端与N型电流镜电路单元(3)的第二输出端相连，输出端与电压差分输出电路单元(8)的第一输入端相连；所述第一电流电压转换电路单元(6)由NMOS管N14、N15、PMOS管P8组成，所述NMOS管N15源端接地，所述NMOS管N14漏端与所述PMOS管P8源端相连接电源电压Vdd，所述NMOS管N15的栅端与所述NMOS管N14的源端相连，为第一电流电压转换电路单元(6)的输入端，所述NMOS管N15的漏端、所述NMOS管N14的栅端与所述PMOS管P8的漏端相连，为第一电流电压转换电路单元(6)的输出端，所述PMOS管P8的栅端接偏置电压Vbias1；所述第二电流电压转换电路单元(7)中，输入端与电流差分电路单元(5)的输出端相连，输出端与电压差分输出电路单元(8)的第二输入端相连；所述第二电流电压转换电路单元(7)由NMOS管N16、N17、PMOS管P9组成，所述NMOS管N17源端接地，所述NMOS管N16漏端与所述PMOS管P9源端相连接电源电压Vdd，所述NMOS管N17的栅端与所述NMOS管N16的源端相连，为第二电流电压转换电路单元(7)的输入端，所述NMOS管N17的漏端、所述NMOS管N16的栅端与所述PMOS管P9的漏端相连，为第二电流电压转换电路单元(7)的输出端，所述PMOS管P9的栅端接偏置电压Vbias2；所述电压差分输出电路单元(8)中，第一输入端与第一电流电压转换电路单元(6)的输出端相连第二输入端与第二电流电压转换电路单元(7)的输出端相连，输出端为整个电路电压输出Vout；所述电压差分输出电路单元(8)由NMOS管N18、N19、N20，PMOS管P10、P11组成，所述NMOS管N20的源端接地，所述NMOS管N20的栅端接偏置电压Vbias3，所述NMOS管N18、N19的源端与所述NMOS管N20的漏端相连，所述NMOS管N18的栅端为电压差分输出电路单元(8)的第一输入端，所述NMOS管N19的栅端为电压差分输出电路单元8的第二输入端，所述PMOS管P10、P11的源端接电源电压Vdd，所述PMOS管P11的栅漏短接，与所述PMOS管P10的栅、NMOS管N19的漏端相连，所述PMOS管P10的漏端与所述NMOS管N18的漏端相连，为电压差分输出电路单元(8)的输出端，接输出Vout。