一种电流选择电路及其方法技术

一种电流选择电路及其方法，利用电流镜镜像第一输入电流获得第一镜像电流和镜像第二输入电流获得第二镜像电流，将第一镜像电流和第二镜像电流相减后与第二镜像电流一同叠加到大电流选择输出端，则大电流选择输出端能够从第一输入电流和第二输入电流中选择出电流值更大的那个输入电流并输出与所选输入电流成比例的电流；随后将第一镜像电流和第二镜像电流叠加后再与大电流选择输出端输出电流相减后输出到小电流选择输出端，小电流选择输出端能够从第一输入电流和第二输入电流中选择出电流值更小的那个输入电流，并输出与所选输入电流成比例的电流。本发明专利技术电路结构简单，仅仅通过设置电流镜即可同时实现选择大电流和选择小电流的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种电流选择电路及其方法
本专利技术属于集成电路
，涉及一种电流选择电路和一种电流选择方法。
技术介绍
在集成电路设计中，经常需要对两个电流的大小进行选择，比如从两个电流选取其中较大者作为输出电流，或者选取其中较小者作为输出电流。传统方案中通常会使用电流比较器，利用电流比较器的比较结果来控制选择开关，将需要的电流连接到输出。但是此方法电路结构复杂，而且需要开关切换，导致输出电流不连续或者有毛刺。现有的电流选择电路通常都是选择大电流输出，很少涉及到小电流的选择。
技术实现思路
针对上述电流比较器方案存在的电路结构复杂、需要开关切换导致电流不连续或者有毛刺的问题，以及现有电流选择方案很少涉及到小电流选择的不足之处，本专利技术提出一种电流选择电路及其方法，不需要电流比较器，仅仅利用简单的电流镜电路，即可实现在两个电流中同时选取较大者和较小者并按比例输出。本专利技术的技术方案为：一种电流选择电路，包括第一电流镜、第二电流镜、第三电流镜和第四电流镜，所述第一电流镜用于镜像第一输入电流I1，获得第一镜像电流k×I1；所述第二电流镜用于镜像第二输入电流I2，获得第二镜像电流k×I2并输出到大电流选择输出端；所述第一电流镜和所述第二电流镜的镜像比为1:k；所述第三电流镜用于获取所述第一镜像电流k×I1与所述第二镜像电流k×I2的差值后按照1:1的镜像比镜像到所述大电流选择输出端与所述第二镜像电流k×I2叠加，所述大电流选择输出端输出的大电流为与所述第一输入电流I1和所述第二输入电流I2中电流值更大的那个输入电流成比例的电流；所述第四电流镜用于获取所述第一镜像电流k×I1与所述第二镜像电流k×I2之和再与所述大电流相减后的电流并按照1:1的镜像比镜像到小电流选择输出端，所述小电流选择输出端输出的小电流为与所述第一输入电流I1和所述第二输入电流I2中电流值更小的那个输入电流成比例的电流；当I1>I2时，所述大电流为(k×I1-k×I2)+k×I2＝k×I1，所述小电流为(k×I1+k×I2)-k×I1＝k×I2；当I1≤I2时，k×I1-k×I2＝0，所述大电流为(k×I1-k×I2)+k×I2＝k×I2，所述小电流为(k×I1+k×I2)-k×I2＝k×I1。具体的，所述第一电流镜包括第一PMOS管、第二PMOS管和第三PMOS管，第一PMOS管的栅漏短接并连接第二PMOS管和第三PMOS管的栅极以及所述第一输入电流I1，其源极连接第二PMOS管和第三PMOS管的源极并连接电源电压，第二PMOS管和第三PMOS管的漏极均输出所述第一镜像电流k×I1；所述第二电流镜包括第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管、第四PMOS管和第五PMOS管，第一NMOS管的栅漏短接并连接第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管和第五NMOS管的栅极以及所述第二输入电流I2，其源极连接第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管和第五NMOS管的源极并接地；第四PMOS管的栅漏短接并连接第五PMOS管的栅极和第二NMOS管的漏极，其源极连接第五PMOS管的源极并连接电源电压；第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管和第五PMOS管的漏极均输出所述第二镜像电流k×I2；所述第三电流镜包括第六NMOS管、第七NMOS管和第八NMOS管，第六NMOS管的栅漏短接并连接第七NMOS管和第八NMOS管的栅极、以及所述第一电流镜中第二PMOS管漏极输出的所述第一镜像电流k×I1和所述第二电流镜中第三NMOS管漏极输出的所述第二镜像电流k×I2，其源极连接第七NMOS管和第八NMOS管的源极并接地；第七NMOS管和第八NMOS管的漏极均输出所述第一镜像电流k×I1与所述第二镜像电流k×I2的差值；所述大电流选择输出端连接所述第三电流镜中第七NMOS管漏极输出的所述第一镜像电流k×I1与所述第二镜像电流k×I2的差值以及所述第二电流镜中第四NMOS管漏极输出的所述第二镜像电流k×I2；所述第四电流镜包括第九NMOS管和第十NMOS管，第九NMOS管的栅漏短接并连接第十NMOS管的栅极、所述第一电流镜中第三PMOS管漏极输出的所述第一镜像电流k×I1、所述第二电流镜中第五PMOS管漏极输出的所述第二镜像电流k×I2、所述第二电流镜中第五NMOS管漏极输出的所述第二镜像电流k×I2以及所述第三电流镜中第八NMOS管漏极输出的所述第一镜像电流k×I1与所述第二镜像电流k×I2的差值，第九NMOS管和第十NMOS管的源极均接地，第十NMOS管的漏极作为所述小电流选择输出端。具体的，所述k＝1，第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管和第五PMOS管的尺寸相同，第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管、第六NMOS管、第七NMOS管、第八NMOS管、第九NMOS管和第十NMOS管的尺寸相同。一种电流选择方法，包括如下步骤：步骤一、利用电流镜镜像第一输入电流I1，获得第一镜像电流k×I1，k为镜像比；步骤二、利用电流镜镜像第二输入电流I2，获得第二镜像电流k×I2；步骤三、将所述第一镜像电流k×I1和所述第二镜像电流k×I2相减获得第一大电流选择电流k×I1-k×I2；步骤四、将所述第一大电流选择电流k×I1-k×I2与所述第二镜像电流k×I2叠加到大电流选择输出端，所述大电流选择输出端能够从所述第一输入电流I1和所述第二输入电流I2中选择出电流值更大的那个输入电流，并输出与所选输入电流成比例的电流：当I1>I2时，所述大电流选择输出端输出电流为(k×I1-k×I2)+k×I2＝k×I1，当I1≤I2时，k×I1-k×I2＝0，所述大电流选择输出端输出电流为(k×I1-k×I2)+k×I2＝k×I2；步骤五、将所述第一镜像电流k×I1和所述第二镜像电流k×I2叠加获得第一小电流选择电流k×I1+k×I2；步骤六、将所述第一小电流选择电流k×I1+k×I2与所述大电流选择输出端输出电流相减后输出到小电流选择输出端，所述小电流选择输出端能够从所述第一输入电流I1和所述第二输入电流I2中选择出电流值更小的那个输入电流，并输出与所选输入电流成比例的电流：当I1>I2时，所述小电流选择输出端输出电流为(k×I1+k×I2)-k×I1＝k×I2，当I1≤I2时，所述小电流选择输出端输出电流为(k×I1+k×I2)-k×I2＝k×I1。本专利技术的有益效果为：本专利技术电路结构简单，仅仅通过设置电流镜即可实现电流选择，并且通过设置电流镜的镜像比可以输出与所选电流成比例的电流，应用更灵活；本专利技术同时实现了选择大电流和选择小电流的功能，解决了传统电流比较方案中很少涉及到小电流选择的问题。附图说明图1是本专利技术提出的一种电流选择电路在实施例中的一种具体实现电路图。具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电流选择电路，其特征在于，包括第一电流镜、第二电流镜、第三电流镜和第四电流镜，/n所述第一电流镜用于镜像第一输入电流I1，获得第一镜像电流k×I1；/n所述第二电流镜用于镜像第二输入电流I2，获得第二镜像电流k×I2并输出到大电流选择输出端；/n所述第一电流镜和所述第二电流镜的镜像比为1:k；/n所述第三电流镜用于获取所述第一镜像电流k×I1与所述第二镜像电流k×I2的差值后按照1:1的镜像比镜像到所述大电流选择输出端与所述第二镜像电流k×I2叠加，所述大电流选择输出端输出的大电流为与所述第一输入电流I1和所述第二输入电流I2中电流值更大的那个输入电流成比例的电流；/n所述第四电流镜用于获取所述第一镜像电流k×I1与所述第二镜像电流k×I2之和再与所述大电流相减后的电流并按照1:1的镜像比镜像到小电流选择输出端，所述小电流选择输出端输出的小电流为与所述第一输入电流I1和所述第二输入电流I2中电流值更小的那个输入电流成比例的电流；/n当I1>I2时，所述大电流为(k×I1-k×I2)+k×I2＝k×I1，所述小电流为(k×I1+k×I2)-k×I1＝k×I2；/n当I1≤I2时，k×I1-k×I2＝0，所述大电流为(k×I1-k×I2)+k×I2＝k×I2，所述小电流为(k×I1+k×I2)-k×I2＝k×I1。/n...

【技术特征摘要】
1.一种电流选择电路，其特征在于，包括第一电流镜、第二电流镜、第三电流镜和第四电流镜，
所述第一电流镜用于镜像第一输入电流I1，获得第一镜像电流k×I1；
所述第二电流镜用于镜像第二输入电流I2，获得第二镜像电流k×I2并输出到大电流选择输出端；
所述第一电流镜和所述第二电流镜的镜像比为1:k；
所述第三电流镜用于获取所述第一镜像电流k×I1与所述第二镜像电流k×I2的差值后按照1:1的镜像比镜像到所述大电流选择输出端与所述第二镜像电流k×I2叠加，所述大电流选择输出端输出的大电流为与所述第一输入电流I1和所述第二输入电流I2中电流值更大的那个输入电流成比例的电流；
所述第四电流镜用于获取所述第一镜像电流k×I1与所述第二镜像电流k×I2之和再与所述大电流相减后的电流并按照1:1的镜像比镜像到小电流选择输出端，所述小电流选择输出端输出的小电流为与所述第一输入电流I1和所述第二输入电流I2中电流值更小的那个输入电流成比例的电流；
当I1>I2时，所述大电流为(k×I1-k×I2)+k×I2＝k×I1，所述小电流为(k×I1+k×I2)-k×I1＝k×I2；
当I1≤I2时，k×I1-k×I2＝0，所述大电流为(k×I1-k×I2)+k×I2＝k×I2，所述小电流为(k×I1+k×I2)-k×I2＝k×I1。


2.根据权利要求1所述的电流选择电路，其特征在于，所述第一电流镜包括第一PMOS管、第二PMOS管和第三PMOS管，第一PMOS管的栅漏短接并连接第二PMOS管和第三PMOS管的栅极以及所述第一输入电流I1，其源极连接第二PMOS管和第三PMOS管的源极并连接电源电压，第二PMOS管和第三PMOS管的漏极均输出所述第一镜像电流k×I1；
所述第二电流镜包括第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管、第四PMOS管和第五PMOS管，第一NMOS管的栅漏短接并连接第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管和第五NMOS管的栅极以及所述第二输入电流I2，其源极连接第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管和第五NMOS管的源极并接地；第四PMOS管的栅漏短接并连接第五PMOS管的栅极和第二NMOS管的漏极，其源极连接第五PMOS管的源极并连接电源电压；第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管和第五PMOS管的漏极均输出所述第二镜像电流k×I2；
所述第三电流镜包括第六NMOS管、第七NMOS管和第八NMOS管，第六NMOS管的栅漏短接并连接第七NMOS管和第八NMOS管的栅极、以及所述第一电流镜中第二PMOS管漏极输出的所述第一镜像电流k×I1和所述第二电流镜中第三NMOS管漏极输出的所述第二镜像电流k×I2，其源极连接第七NMOS管和第八NMOS管的源极并接地；第七NMOS管和第八NM...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖哲飞，
申请(专利权)人：上海南芯半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31