本發(fā)明屬于集成電路，具體涉及電流鏡。
背景技術(shù)：
1、電流鏡是集成電路設(shè)計中的基本構(gòu)建模塊，其能夠提供高精度的電流放大，并增加放大器的線性度和穩(wěn)定性。電流鏡通常用于放大器的輸入階段，以實現(xiàn)信號的放大，同時還可以提供常量電流驅(qū)動，其可用作電流源或充當(dāng)有源放大器負(fù)載。電流鏡在模擬和數(shù)字電路設(shè)計中扮演著重要角色，尤其是在模擬電路和放大器設(shè)計中。
2、目前電流鏡的主流架構(gòu)有基本電流鏡、共源共柵電流鏡、威爾遜電流鏡和自偏置級聯(lián)電流鏡等。其中，共源共柵電流鏡因其結(jié)構(gòu)特點，能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)的電流拷貝，并且其具有較大的輸出阻抗，這有助于提高電路的穩(wěn)定性。同時，共源共柵電流鏡的結(jié)構(gòu)相對簡單，這使得它易于制造和維護(hù)，從而降低了成本。共源共柵電流鏡的電流穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性都非常好，有助于解決溫度、濕度等挑戰(zhàn)性條件下的精密電路設(shè)計問題。因此，在輻照強烈的太空中，共源共柵電流鏡相較于其它種類的電流鏡更為合適。
3、隨著科技的進(jìn)步與通信應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴展，人們對電流鏡電路提出了更多的要求。在航天領(lǐng)域，星載芯片的工作環(huán)境為輻照強烈的太空，芯片中的電路模塊受到輻照的影響，具有更高的失效概率和更短的預(yù)期壽命。因此，為提升星載芯片的性能，必須有效利用芯片抗輻照技術(shù)，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提出一種應(yīng)用于星載通信芯片中的抗輻照電流鏡。
2、本發(fā)明提出的電流鏡電路結(jié)構(gòu)包括：抗輻照電流鏡核心電路、電流檢測電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和控制模塊。輸入電流信號輸入至抗輻照電流鏡核心電路，產(chǎn)生電流信號輸出至電流檢測電路；電流檢測電路將其接收的電流信號進(jìn)行處理，向模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出處理結(jié)果，并接收控制模塊電路的指令，輸出最終的信號；模數(shù)轉(zhuǎn)換器將電流檢測電路輸出的處理結(jié)果轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，輸出到控制模塊；控制模塊根據(jù)輸入的數(shù)字信號進(jìn)行判斷，產(chǎn)生控制抗輻照電流鏡核心電路工作模式的控制信號，并產(chǎn)生控制電流檢測電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換器的控制信號。
3、本發(fā)明中，抗輻照電流鏡核心電路由一個參考電流源、八個晶體管以及五個單刀雙擲數(shù)控開關(guān)構(gòu)成；在數(shù)控開關(guān)的控制下，這八個晶體管和參考電流源一共可產(chǎn)生四種共源共柵電流鏡組合。這四組電流鏡互為備份，受數(shù)控開關(guān)的控制，在實際正常工作時僅有一種電流鏡組合被使用；數(shù)控開關(guān)根據(jù)系統(tǒng)中控制模塊的信號來切換實際工作的電流鏡組合，從而大大提升系統(tǒng)抗輻照性和穩(wěn)定性。
1.一種應(yīng)用于星載通信芯片的電流鏡，其電路結(jié)構(gòu)包括：抗輻照電流鏡核心電路、電流檢測電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和控制模塊。輸入電流信號輸入至抗輻照電流鏡核心電路，產(chǎn)生電流信號輸出至電流檢測電路；電流檢測電路將其接收的電流信號進(jìn)行處理，向模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出處理結(jié)果，并接收控制模塊電路的指令，輸出最終的信號；模數(shù)轉(zhuǎn)換器將電流檢測電路輸出的處理結(jié)果轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，輸出到控制模塊；控制模塊根據(jù)輸入的數(shù)字信號進(jìn)行判斷，產(chǎn)生控制抗輻照電流鏡核心電路工作模式的控制信號，并產(chǎn)生控制電流檢測電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換器的控制信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于星載通信芯片的電流鏡，其特征在于，抗輻照電流鏡核心電路由一個參考電流源、八個晶體管以及五個單刀雙擲數(shù)控開關(guān)構(gòu)成；在數(shù)控開關(guān)的控制下，這八個晶體管和參考電流源一共可產(chǎn)生四種共源共柵電流鏡組合。這四組電流鏡互為備份，受數(shù)控開關(guān)的控制，在實際正常工作時僅有一種電流鏡組合被使用；數(shù)控開關(guān)根據(jù)系統(tǒng)中控制模塊的信號來切換實際工作的電流鏡組合，從而大大提升系統(tǒng)抗輻照性和穩(wěn)定性。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用于星載通信芯片的電流鏡，其特征在于，抗輻照電流鏡核心電路共包括五個數(shù)控開關(guān)s1-s5、一個參考電流源iref和八個晶體管m0-m7；在數(shù)控開關(guān)的控制下，該電路共有四種工作模式，該電路在每種模式下均起共源共柵電流鏡的作用；抗輻照電流鏡核心電路接收到控制信號進(jìn)入第一種工作模式時，開關(guān)s1連接至不動端1.1，開關(guān)s2連接至不動端2.1，開關(guān)s3連接至不動端3.1，開關(guān)s4連接至不動端4.2，開關(guān)s5連接至不動端5.1。此時，晶體管m0、m1、m4、m5和參考電流源iref實際工作并組成共源共柵電流源；抗輻照電流鏡核心電路接收到控制信號進(jìn)入第二種工作模式時，開關(guān)s1連接至不動端1.1，開關(guān)s2連接至不動端2.2，開關(guān)s3連接至不動端3.2，開關(guān)s4連接至不動端4.2，開關(guān)s5連接至不動端5.2。此時，晶體管m0、m1、m6、m7和參考電流源iref實際工作并組成共源共柵電流源；抗輻照電流鏡核心電路接收到控制信號進(jìn)入第三種工作模式時，開關(guān)s1連接至不動端1.2，開關(guān)s2連接至不動端2.1，開關(guān)s3連接至不動端3.1，開關(guān)s4連接至不動端4.1，開關(guān)s5連接至不動端5.1。此時，晶體管m2、m3、m4、m5和參考電流源iref實際工作并組成共源共柵電流源；抗輻照電流鏡核心電路接收到控制信號進(jìn)入第四種工作模式時，開關(guān)s1連接至不動端1.2，開關(guān)s2連接至不動端2.2，開關(guān)s3連接至不動端3.2，開關(guān)s4連接至不動端4.1，開關(guān)s5連接至不動端5.2。此時，晶體管m2、m3、m6、m7和參考電流源iref實際工作并組成共源共柵電流源；該電路中，參考電流源iref一端連接電源，一端連接開關(guān)s1的動端；晶體管m0的柵極和漏極均連接至開關(guān)s1的不動端1.1，源極連接至開關(guān)s4的不動端4.2；晶體管m1的柵極和漏極均連接至開關(guān)s4的不動端4.2，源極接地；晶體管m2的柵極和漏極均連接至開關(guān)s2的不動端1.2，源極連接至開關(guān)s4的不動端4.1；晶體管m3的柵極和漏極均連接至開關(guān)s4的不動端4.1，源極接地；晶體管m4的柵極連接開關(guān)s3的不動端3.1，漏極連接開關(guān)s2的不動端2.1，源極連接晶體管m5的漏極；晶體管m5的柵極連接開關(guān)s5的不動端5.1，漏極連接晶體管m4的源極，源極接地；晶體管m6的柵極連接開關(guān)s3的不動端3.2，漏極連接開關(guān)s2的不動端2.2，源極連接晶體管m7的漏極；晶體管m7的柵極連接開關(guān)s5的不動端5.2，漏極連接晶體管m6的源極，源極接地；開關(guān)s3的動端連接開關(guān)s1的動端；開關(guān)s4的動端和開關(guān)s5的動端直接連接；開關(guān)s2的動端連接電路輸出端。此電路結(jié)構(gòu)的核心在于，控制信號可改變開關(guān)s1-s5的狀態(tài)從而改變電路的工作模式，電路共有四種工作模式且均起共源共柵電流鏡的作用，每種工作模式實際均只使用了八個晶體管中的四個，另外四個晶體管可作為備份，當(dāng)太空輻照使正在工作的一些晶體管失效時，控制信號可改變開關(guān)狀態(tài)從而改變電路的工作模式，使正常的晶體管接入工作電路，從而大大提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。