本申請涉及儀器儀表測試測量集成電路ate領(lǐng)域，具體涉及一種高速電流換向控制電路。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)的電流換向的實(shí)現(xiàn)方式，大都采用改變電路中某些元件的連接方式，從而改變電流的流向，常見的是用繼電器或者功率場效應(yīng)管，在電路中提供高阻開路或低阻通路，已經(jīng)在電子電力得到廣泛應(yīng)用。比如控制電動機(jī)類型的電流，以實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換和運(yùn)動控制。而在測試測量領(lǐng)域，尤其是高密度的集成電路自動測試領(lǐng)域，繼電器體積已經(jīng)無法繼續(xù)縮小而增加測量密度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請?zhí)峁┝艘环N高速電流換向控制電路，可以解決相關(guān)技術(shù)測量密度限制的問題。

2、為了解決背景技術(shù)中所述的技術(shù)問題，本申請?zhí)峁┮环N高速電流換向控制電路，所述高速電流換向控制電路包括：依次相連的換向橋電路、電流鏡電路和負(fù)載電路；所述換向橋電路包括第一電流切換電路單元和第二電流切換電路單元；所述電流鏡電路包括第一電流鏡和第二電流鏡；

3、所述第一電流切換電路單元包括第一電流路徑和第二電流路徑；所述第一電流路徑的輸入端和所述第二電流路徑的輸入端相連連接第一電流源cs-p，所述第一電流路徑的輸出端連接第一電流鏡的激勵側(cè)，所述第一電流鏡的響應(yīng)放大側(cè)連接負(fù)載電路；所述第二電流路徑的輸出端連接第一電壓源vee；

4、所述第二電流切換電路單元包括第三電流路徑和第四電流路徑；所述第三電流路徑的輸出端和所述第四電流路徑的輸出端相連連接第二電流源cs-n，所述第三電流路徑的輸入端連接第二電流鏡的激勵側(cè)，所述第二電流鏡的響應(yīng)放大側(cè)連接負(fù)載電路；所述第四電流路徑的輸入端連接第二電壓源vcc；

5、所述第一電流路徑的控制端和所述第三電流路徑的控制端連接直流電壓源vcom；

6、所述第二電流路徑的控制端和所述第四電流路徑的控制端連接換向脈沖信號v-ctrl?；

7、所述第一電流源cs-p提供第一切換電流ics-p，所述第二電流源cs-n提供第二切換電流ics-n，所述脈沖信號v-ctrl控制第一切換電流ics-p或第二切換電流ics-n流出所述換向橋電路，到達(dá)所述電流鏡電路，經(jīng)過所述電流鏡電路放大后輸出到負(fù)載電路。

8、可選地，所述換向脈沖信號v-ctrl包括交替的高電平和低電平，所述高電平的電壓值大于所述直流電壓源vcom的電壓值，所述低電平的電壓值小于所述直流電壓源vcom的電壓值。

9、可選地，所述第一電流路徑包括第一肖特基二極管和第一btj器件；

10、所述第一肖特基二極管的輸入端為所述第一電流路徑的輸入端，連接第一電流源cs-p；

11、所述第一btj器件為pnp型三極管，所述第一btj器件的發(fā)射極連接所述第一肖特基二極管的輸出端，所述第一btj器件的集電極為所述第一電流路徑的輸出端，連接第一電流鏡的激勵側(cè)，所述第一btj器件的基極為所述第一電流路徑的控制端，連接直流電壓源vcom。

12、可選地，所述第二電流路徑包括第二肖特基二極管和第二btj器件；

13、所述第二肖特基二極管的輸入端為所述第二電流路徑的輸入端，連接第一電流源cs-p；

14、所述第二btj器件為pnp型三極管，所述第二btj器件的發(fā)射極連接所述第二肖特基二極管的輸出端，所述第二btj器件的集電極為所述第二電流路徑的輸出端，連接第一電壓源vee，所述第二btj器件的基極為所述第二電流路徑的控制端，連接換向脈沖信號v-ctrl。

15、可選地，所述第三電流路徑包括第三肖特基二極管和第三btj器件；

16、所述第三肖特基二極管的輸出端為所述第三電流路徑的輸出端，連接第三電流源cs-n；

17、所述第三btj器件為npn型三極管，所述第三btj器件的發(fā)射極連接所述第一肖特基二極管的輸入端，所述第三btj器件的集電極為所述第三電流路徑的輸入端，連接第二電流鏡的激勵側(cè)，所述第三btj器件的基極為所述第三電流路徑的控制端，連接直流電壓源vcom。

18、可選地，所述第四電流路徑包括第四肖特基二極管和第四btj器件；

19、所述第四肖特基二極管的輸出端為所述第四電流路徑的輸出端，連接第二電流源cs-n；

20、所述第四btj器件為npn型三極管，所述第四btj器件的發(fā)射極連接所述第二肖特基二極管的輸入端，所述第四btj器件的集電極為所述第四電流路徑的輸入端，連接第二電壓源vcc，所述第四btj器件的基極為所述第四電流路徑的控制端，連接換向脈沖信號v-ctrl。

21、可選地，所述第一切換電流ics-p與所述第二切換電流ics-n大小相等。

22、可選地，所述負(fù)載電路包括電阻和待測器件，所述第一電流鏡的響應(yīng)放大側(cè)與所述第二電流鏡的響應(yīng)放大側(cè)相連并串聯(lián)所述電阻的一端，所述電阻的另一端連接所述待測器件。

23、可選地，所述電阻的另一端連接通過緩沖電路分別連接所述第二電流路徑的控制端和所述第四電流路徑的控制端。

24、可選地，所述第一切換電流ics-p流出所述換向橋電路，到達(dá)所述電流鏡電路，經(jīng)過所述電流鏡電路放大后輸出到負(fù)載電路，在所述負(fù)載電路中產(chǎn)生拉電流；

25、所述第二切換電流ics-n流出所述換向橋電路，到達(dá)所述電流鏡電路，經(jīng)過所述電流鏡電路放大后輸出到負(fù)載電路，在所述負(fù)載電路中產(chǎn)生灌電流；

26、所述脈沖信號v-ctrl控制流經(jīng)所述負(fù)載電路中的所述拉電流和所述灌電流切換。

27、本申請技術(shù)方案，至少包括如下優(yōu)點(diǎn)：可實(shí)現(xiàn)電流高速換向的控制電路，可以很好的替代繼電器方式的切換。用現(xiàn)代集成電路工藝實(shí)現(xiàn)，最大程度提高測量通道數(shù)和測量密度。由高速晶體管和肖特基二極管作為組成電路和實(shí)現(xiàn)電流切換的主要元素，它們的高速切換導(dǎo)致了輸出電流的高速切換，從而在負(fù)載（待測器件）上得到所需的高速切換的灌電流和拉電流。

技術(shù)特征：

1.一種高速電流換向控制電路，其特征在于，所述高速電流換向控制電路包括：依次相連的換向橋電路、電流鏡電路和負(fù)載電路；所述換向橋電路包括第一電流切換電路單元和第二電流切換電路單元；所述電流鏡電路包括第一電流鏡和第二電流鏡；

2.如權(quán)利要求1所述的高速電流換向控制電路，其特征在于，所述換向脈沖信號v-ctrl包括交替的高電平和低電平，所述高電平的電壓值大于所述直流電壓源vcom的電壓值，所述低電平的電壓值小于所述直流電壓源vcom的電壓值。

3.如權(quán)利要求1所述的高速電流換向控制電路，其特征在于，所述第一電流路徑包括第一肖特基二極管和第一btj器件；

4.如權(quán)利要求1所述的高速電流換向控制電路，其特征在于，所述第二電流路徑包括第二肖特基二極管和第二btj器件；

5.如權(quán)利要求1所述的高速電流換向控制電路，其特征在于，所述第三電流路徑包括第三肖特基二極管和第三btj器件；

6.如權(quán)利要求1所述的高速電流換向控制電路，其特征在于，所述第四電流路徑包括第四肖特基二極管和第四btj器件；

7.如權(quán)利要求1所述的高速電流換向控制電路，其特征在于，所述第一切換電流ics-p與所述第二切換電流ics-n大小相等。

8.如權(quán)利要求1所述的高速電流換向控制電路，其特征在于，所述負(fù)載電路包括電阻和待測器件，所述第一電流鏡的響應(yīng)放大側(cè)與所述第二電流鏡的響應(yīng)放大側(cè)相連并串聯(lián)所述電阻的一端，所述電阻的另一端連接所述待測器件。

9.如權(quán)利要求8所述的高速電流換向控制電路，其特征在于，所述電阻的另一端連接通過緩沖電路分別連接所述第二電流路徑的控制端和所述第四電流路徑的控制端。

10.如權(quán)利要求1所述的高速電流換向控制電路，其特征在于，所述第一切換電流ics-p流出所述換向橋電路，到達(dá)所述電流鏡電路，經(jīng)過所述電流鏡電路放大后輸出到負(fù)載電路，在所述負(fù)載電路中產(chǎn)生拉電流；

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及一種高速電流換向控制電路，包括：第一電流切換電路單元包括第一電流路徑和第二電流路徑；第一電流路徑的輸入端和第二電流路徑的輸入端相連連接第一電流源，第一電流路徑的輸出端連接第一電流鏡的激勵側(cè)，第一電流鏡的響應(yīng)放大側(cè)連接負(fù)載電路；第二電流路徑的輸出端連接第一電壓源；第二電流切換電路單元包括第三電流路徑和第四電流路徑；第三電流路徑的輸出端和第四電流路徑的輸出端相連連接第二電流源，第三電流路徑的輸入端連接第二電流鏡的激勵側(cè)，第二電流鏡的響應(yīng)放大側(cè)連接負(fù)載電路；第四電流路徑的輸入端連接第二電壓源；第二電流路徑的控制端和第四電流路徑的控制端連接換向脈沖信號。

技術(shù)研發(fā)人員：黃昱洋,黃斌
受保護(hù)的技術(shù)使用者：無錫前諾德半導(dǎo)體有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6