差动式平衡电流传输器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种差动式平衡电流传输器，包括电源、第一输入电路、第二输入电路、第一恒流源电路、第二恒流源电路、第三恒流源电路、第四恒流源电路和若干达林顿异极型电流镜电路；所述达林顿异极型电流镜电路包括第一电流镜电路、第三电流镜电路和第五电流镜电路、以及第二电流镜电路、第四电流镜电路和第六电流镜电路；所述第一电流镜电路与地线连接；所述第二电流镜电路与第三电流镜电路连接；所述第三电流镜电路与第六电流镜电路连接；所述第五电流镜电路与第四电流镜电路连接。本发明采用达林顿异极型电流镜电路，实现了电流的高精度传输，信号电流的失真率大大降低，线性度大幅度提高，频率具有非常宽广、平坦的频率响应和极低的相位失真。
【专利说明】差动式平衡电流传输器
【技术领域】
[0001] 本发明属于电流传输器【技术领域】，具体涉及一种差动式平衡电流传输器。
【背景技术】
[0002] 目前的电流输出型DAC芯片，绝大多数都是通过有源或无源的I/V电路将电流信 号转换成电压信号，如果是由晶体管运放或1C运放构成的电路进行转换，由于它们都是负 反馈式的电路，受到了转换速率比较小和相移比较大的限制，导致失真比较大。
[0003] 如果使用无源方式的I/V变换，虽然没有有源方式的缺点带来的影响，但是由于 芯片内有钳位电路，从而限制了输出的幅度，另外由于转换的电平不高，再通过后续的放大 器进行放大，必然会使信噪不高，另外放大器也带来了固有影响。
[0004] 虽然目前有一些的电流传输器可以直接将电流输型DAC芯片或其它的电流输输 出设备的输出电流通过ΙΛ变换电阻转换为足够大的电压信号，但是由于它们所使用的电 流镜单元精度不高，从而导致线性度的降低。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决上述电流传输器传输精度低、导致信号失真的技术问题，提供一种 传输精度高并能直接处理平衡电流信号的差动式平衡电流传输器。
[0006] 为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：
[0007] 本发明所述差动式平衡电流传输器，包括供电电源，所述供电电源包括电源正极 和电源负极，还包括第一输入电路、第二输入电路、用于为第一输入电路提供稳定的偏置电 流的第一恒流源电路和第二恒流源电路、用于为第二输入电路提供稳定的偏置电流的第三 恒流源电路和第四恒流源电路、若干达林顿异极型电流镜电路；所述达林顿异极型电流镜 电路包括与电源正极连接的第一电流镜电路、第三电流镜电路和第五电流镜电路、以及与 电源负极连接的第二电流镜电路、第四电流镜电路和第六电流镜电路；
[0008] 所述第一输入电路包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第 五三极管、第六三极管、第一电阻、第二电阻、第一信号输入端和第一信号输出端，所述第 一三极管的发射极与第五三极管的基极连接，其基极与第二三极管的发射极连接，其集电 极与第二三极管的集电极连接，所述第二三极管的基极与第五三极管的集电极连接，所述 第五三极管的发射极与地线连接；所述第一三极管的集电极与第二三极管的集电极通过第 一电流镜电路与电源正极连接；所述第二三极管的基极与第五三极管的集电极通过第一恒 流源电路与电源正极连接；所述第一三极管的发射极与第五三极管的基极通过第一电阻与 第一信号输入端连接；
[0009] 所述第三三极管的基极与第四三极管的发射极连接，其集电极与第四三极管的 集电极连接，其发射极通过第二电阻与第一信号输入端连接；所述第四三极管的基极与第 六三极管的集电极连接，所述第六三极管的发射极与第五三极管的发射极连接；所述第 六三极管的基极设置在第三三极管的发射极与第二电阻之间；所述第三三极管的集电极与 第四三极管的集电极连接后通过第二电流镜电路与电源负极连接；所述第四三极管的基极 与第六三极管的集电极连接后通过第二恒流源电路与电源负极连接；
[0010] 所述第二输入电路包括第三十四三极管、第三十五三极管、第三十六三极管、第 三七三极管、第三八三极管、第三九三极管、第二十一电阻、第二十二电阻、第二信号输入 端和第二信号输出端；所述第三十四三极管的基极与第三十六三极管的集电极连接，并通 过第三恒流源电路与电源正极连接；所述第三十四三极管的集电极与第三十五三极管的 集电极连接，并通过第五电流镜电路与电源正极连接；所述第三十四三极管的发射极与第 三十五三极管的基极连接，所述第三十五三极管的发射极与第三十六三极管的基极连接， 并通过第二十一电阻与第二信号输入端连接，所述第三十六三极管的发射极与地线连接； [0011] 所述第三十八三极管的基极与第三十七三极管的集电极连接，并通过第四恒流源 电路与电源负极连接；所述第三十八三极管的集电极与第三十九三极管的集电极连接，并 通过第六电流镜电路与电源负极连接，所述第三十八三极管的发射极与第三十九三极管的 基极连接，所述第三十九三极管的发射极与第三十七三极管的基极连接，并通过第二十二 电阻与第二信号输入端连接；所述第三十七三极管的发射极与第三十六三极管的发射极连 接；
[0012] 所述第一恒流源电路与第二恒流源电路通过第三电阻连接；所述第三恒流源电路 与第四恒流源电路通过第二十八电阻连接；所述第一电流镜电路与地线连接；所述第二电 流镜电路与第三电流镜电路连接；所述第三电流镜电路与第六电流镜电路连接；所述第五 电流镜电路与第四电流镜电路连接；所述第一信号输出端设置在第三电流镜电路与第二电 流镜电路的连接点上；所述第二信号输出端设置在第五电流镜电路与第四电流镜电路的连 接点上。
[0013] 进一步地，所述第一恒流源电路包括串联设置的第一二极管、第二二极管和第 九三极管，所述第一二极管的正极与电源正极连接，所述第二二极管的负极通过第三电阻 与第二恒流源电源电路连接；所述第九三极管的基极与第二二极管的负极连接，其发射极 通过第四电阻与电源正极连接，其集电极与第一输入电路的第二三极管的基极连接；
[0014] 所述第二恒流源电路包括串联设置的第三二极管、第四二极管和第十三极管，所 述第四二极管的负极与电源负极连接，所述第三二极管的正极与第三电阻连接；所述第 十三极管的基极与第三二极管的负极连接，其发射极通过第五电阻与电源负极连接，其集 电极与第一输入电路的第四三极管的基极连接；
[0015] 所述第三恒流源电路包括串联设置的第十三二极管、第十四二极管和第四十五三 极管，所述第十三二极管的正极与电源正极连接，所述第十四二极管的负极通过第二十八 电阻与第四恒流源电路连接；所述第四十五三极管的基极与第十四二极管的负极连接，其 发射极通过第二十六电阻与电源正极连接，其集电极与第二输入电路的第三十四三极管的 基极连接；
[0016] 所述第四恒流源电路包括串联设置的第十五二极管、第十六二极管和第四十六三 极管，所述第十五二极管的正极与第二十八电阻连接，所述第十六二极管的负极与电源负 极连接，所述第四十六三极管的基极与第十五二极管的正极连接，其发射极通过第二十七 电阻与电源负极连接，其集电极与第二输入电路的第三十八三极管的基极连接。
[0017] 进一步地，所述达林顿异极型电流镜电路包括第十一三极管、第十二三极管、第 十三三极管、第十四三极管、第七电阻、第八电阻和第一电流输入端、第二电流输入端、第一 电流输出端和第二电流输出端，所述第十一三极管的基极与第十二三极管的发射极连接， 其集电极与第十二三极管的集电极连接，并与第一电流输入端连接，其发射极通过第七电 阻与第十三三极管的基极连接，并与第一电流输出端连接，所述第十二三极管的基极与第 二电流输入端连接，所述第十二三极管的基极同时通过第八电阻与第十四三极管的发射极 连接，所述第十三三极管的发射极与第十四三极管的基极连接，其集电极与第十四三极管 的集电极连接，并与第二电流输出端连接；
[0018] 所述第一电流镜电路的第一电流输入端与电源正极连接，其第二电流输入端通过 第六电阻与电源正极连接，其第一电流输出端与第一三极管的集电极连接，其第二电流输 出端与第五三极管的发射极连接；
[0019] 所述第二电流镜电路的第一电流输入端与第三电流镜电路的第二电流输出端连 接，其第二电流输入端与第三三极管的集电极连接，其第一电流输出端通过第十一电阻与 电源负极连接，其第二电流输出端与电源负极连接；所述第一信号输出端设置在第二电流 镜的第一电流输入端与第三电流镜的第二电流输出端的连接点上；
[0020] 所述第三电流镜电路的第一电流输入端与电源正极连接，其第二电流输入端通过 第十二电阻与电源正极连接，其第一电流输出端与第三十六三极管的发射极连接；
[0021] 所述第四电流镜电路的第一电流输入端与第五电流镜电路的第二电流输出端连 接，其第二电流输入端与第六三极管的发射极连接，其第一电流输出端通过第十七电阻与 电源负极连接，其第二电流输出端与电源负极连接；
[0022] 第五电流镜电路的第一电流输入端与电源正极连接，其第二电流输入端通过第 十八电阻与电源正极连接，其第一电流输出端与第三十四三极管的集电极连接；
[0023] 所述第六电流镜电路的第一电源输入端与第三电流镜电路的第一电流输出端连 接，其第二电流输入端与第三十八三极管的集电极连接，其第一电流输出端通过第二十五 电阻与电源负极连接，其第二电流输出端与电源负极连接。
[0024] 进一步地，还包括两个用于过滤信号输出端的直流电流的直流伺服电路，所述直 流伺服电路包括第一直流伺服电路和第二直流伺服电路，所述直流伺服电路包括第一放大 器、第九二极管、第十二极管、第二十九电阻、第三十电阻、第三十一电阻、第三电容器、第四 电容器和第一连接端、第二连接端，所述第一放大器的正输入端与第十二极管的负极、第 九二极管的正极、第三电容器连接，并通过第二十九电阻与第一连接端连接，其负输入端 通过第三十电阻与地线连接，其输出端通过第三十一电阻与第二连接端连接，所述放大器 的输出端与负输入端之间连接有第四电容器；所述第十二极管的正极与地线连接，所述第 九二极管的负极与地线连接，所述第三电容器的一端与所述放大器的正输入端连接，其另 一端与地线连接；
[0025] 所述第一输入电路上设置有用于为第一直流伺服电路提供工作电位的第二十三 绝缘栅场效应管，所述第二输入电路上设置有用于为第二直流伺服电路提供工作电位的第 二十四绝缘栅场效应管；所述第二十三绝缘栅场效应管的栅极与第六三极管的发射极连 接，其源极与第一电流镜电路的第二电流输出端连接，其漏极与第四电流镜电路的第二电 流输出端连接；所述第二十四绝缘栅场效应管的栅极与第三十六三极管的发射极连接，其 源极与第六电流镜电路的第一电流输入端连接，其漏极与第三电流镜的第一电流输出端连 接；
[0026] 所述第一直流伺服电路的第一连接端与第二电流镜电路的第一电流输入端连接， 其第二连接端与第二十四绝缘栅场效应管的源极连接；所述第二直流伺服电路的第一连接 端与第四电流镜电路的第一电流输入端连接，其第二连接端与第二十三绝缘栅场效应管的 源极连接。
[0027] 进一步地，所述第一输入电路上还设置有第七绝缘栅场效应管、第八绝缘栅场效 应管、第五稳压二极管和第六稳压二极管；
[0028] 所述第七绝缘栅场效应管的源极与第一三极管的集电极连接，其漏极与第一电流 镜电路的第一电流输出端连接，其栅极与第一恒流源电路的第九三极管的集电极连接，所 述第五稳压二极管的负极与第九三极管的集电极连接，其正极与第二三极管的基极连接；
[0029] 所述第八绝缘栅场效应管的源极与第三三极管的集电极连接，其漏极与第二电流 镜电路的第二电流输入端连接，其栅极与第二恒流源电路的第十三极管的集电极连接，所 述第六稳压二极管的正极与第十三极管的集电极连接，其负极与第四三极管的基极连接；
[0030] 进一步地，所述第二输入电路上还设置有第三十三绝缘栅场效应管、第四十绝缘 栅场效应管、第七稳压二极管和第八稳压二极管；
[0031] 所述第三十三绝缘栅场效应管的源极与第三十四三极管的集电极连接，其漏极 与第五电流镜电路的第一电流输出端连接，其栅极与第三恒流源电路的第四十五三极管 的集电极连接；所述第七稳压二极管的负极与第四十五三极管的集电极连接，其正极与第 三十四三极管的基极连接；
[0032] 所述第四十绝缘栅场效应管的源极与第三十八三极管的集电极连接，其漏极与第 六电流镜电路的第二电流输入端连接，其栅极与第四恒流源电路的第四十六三极管的集电 极连接；
[0033] 所述第八稳压二极管的正极与第四十六三极管的集电极连接，其负极与第 三十八三极管的基极连接。
[0034] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0035] 本发明采用达林顿异极型电流镜电路，实现了电流的高精度传输，使信号电流的 失真率大大降低，线性度大幅度的提高了，转换速率也非常高，频率具有非常宽广、平坦的 频率响应和极低的相位失真。由于它的差动平衡传输特性，所以它能够直接处理如有平衡 电流输出DAC芯片所输出的电流，从而摆脱了以往用运算电压放大器所带来的固有缺点。
【专利附图】
【附图说明】
[0036] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明，其中：
[0037] 图1是本发明所述差动平衡电流传输器的电路原理图；
[0038] 图中：1_第一恒流源电路，2-第一电流镜电路，3-第三电流镜电路，4-第五电流镜 电路，5-第三恒流源电路，6-第一输入电路，7-第二输入电路，8-第二恒流源电路，9-第二 电流镜电路，10-第四电流镜电路，11-第六电流镜电路，12-第四恒流源电路，13-第一直流 伺服电路，14-第二直流伺服电路。
【具体实施方式】
[0039] 以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实 施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0040] 如图1所示，本发明所述差动式平衡电流传输器，包括供电电源、第一输入电路6、 第二输入电路7、用于提供第一输入电路稳定的偏置电流的第一恒流源电路1和第二恒流 源电路8、用于提供第二输入电路7稳定的偏置电流的第三恒流源电路5和第四恒流源电 路12、六个达林顿异极型电流镜电路和两个直流伺服电路，所述达林顿异极型电流镜电路 包括第一电流镜电路2、第二电流镜电路9、第三电流镜电路3、第四电流镜电路10、第五电 流镜电路4和第六电流镜电路11，所述直流伺服电路包括第一直流伺服电路13和第二直流 伺服电路14。
[0041] 所述第一输入电路6包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极 管Q4、第五三极管Q5、第六三极管Q6、第七绝缘栅场效应管Q7、第八绝缘栅场效应管Q8、第 二十三绝缘栅场效应管Q23、第五稳压二极管D5、第六稳压二极管D6、第一电阻R1、第二电 阻R2、第一信号输入端Ini和第一信号输出端Out 1，所述第一三极管Q1的发射极与第五三 极管Q5的基极连接，其基极与第二三极管Q2的发射极连接，其集电极与第二三极管Q2的 集电极连接，所述第二三极管Q2的基极与第五三极管Q5的集电极连接，所述第五三极管Q5 的发射极与第二十三绝缘栅场效应管Q23的栅极连接并与地线连接；所述第一三极管Q1的 集电极与第二三极管Q2的集电极与第七绝缘栅场效应管Q7的源极连接，所述第七绝缘栅 场效应管Q7的漏极与第一电流镜电路2连接，其栅极与第一恒流源电路1连接，所述第五 稳压二极管的正极与第二二极管Q2的基极连接，其负极与第七绝缘栅场效应管Q7的栅极 连接；所述第二三极管Q2的基极与第五三极管Q5的集电极连接；所述第一三极管Q1的发 射极与第五三极管Q5的基极通过第一电阻R1与第一信号输入端Ini连接，所述第二十三 绝缘栅场效应管Q23的漏极与第四电流镜电路10连接，其源极与第一电流镜电路2连接。
[0042] 所述第三三极管Q3的基极与第四三极管Q4的发射极连接，其集电极与第四三极 管Q4的集电极连接，其发射极通过第二电阻R2与第一信号输入端Ini连接；所述第四三极 管Q4的基极与第六三极管Q6的集电极连接，所述第六三极管Q6的发射极与第五三极管Q5 的发射极连接；所述第六三极管Q6的基极设置在第三三极管Q3的发射极与第二电阻R2之 间；所述第三三极管Q3的集电极与第四三极管Q4的集电极连接后与第八绝缘栅场效应管 Q8的源极连接，所述第八绝缘栅场效应管Q8的漏极与第二电流镜电路9连接，其栅极与第 二恒流源电路连接，所述第六稳压二极管D6的正极与第八绝缘栅场效应管Q8的栅极连接， 其负极与第4三极管Q4的基极连接。
[0043] 所述第二输入电路7包括第三十三绝缘栅场效应管Q33、第三十四三极管Q34、 第三十五三极管Q35、第三十六三极管Q36、第三十七三极管Q37、第三十八三极管Q38、第 三十九三极管Q39、第四十绝缘栅场效应管Q40、第二十四绝缘栅场效应管Q24、第七稳压二 极管D7、第八稳压二极管D8、第二i^一电阻R21、第二十二电阻R22、第二信号输入端In2 和第二信号输出端〇ut2 ;所述第三十四三极管Q34的基极与第三十六三极管Q36的集电 极连接，其集电极与第三十五三极管Q35的集电极连接；其发射极与第三十五三极管Q35 的基极连接，所述第三十五三极管Q35的发射极与第三十六三极管Q36的基极连接，并通 过第二十一电阻R21与第二信号输入端In2连接，所述第三十六三极管Q36的发射极与第 二十四绝缘栅场效应管Q24的栅极连接并与地线连接；所述第三十三绝缘栅场效应管Q33 的源极与第三十四三极管Q34的集电极连接，其漏极与第五电流镜电路4连接，其栅极与第 三恒流源电路连接，所述第七稳压二极管D7的正极与第三十四三极管Q34的基极连接，其 负极与第三十三绝缘栅场效应管Q33的栅极连接，所述第二十四绝缘栅场效应管Q24的源 极与第六电流镜电路11连接，其漏极与第三电流镜电路3连接。
[0044] 所述第三十八三极管Q38的基极与第三十七三极管Q37的集电极连接，其集电极 与第三十九三极管Q39的集电极连接，其发射极与第三十九三极管Q39的基极连接，所述第 三十九三极管Q39的发射极与第三十七三极管Q37的基极连接，并通过第二十二电阻R22 与第二信号输入端In2连接；所述第三十七三极管Q37的发射极与第三十六三极管Q36的 发射极连接；所述第四十绝缘栅场效应管Q40的源极与第三十八三极管Q38的集电极连接， 其漏极与第六电流镜电路11连接，其栅极与第四恒流源电路连接，所述第八稳压二极管D8 的正极与第四十绝缘栅场效应管Q40的栅极连接，其负极与第三十八三极管Q38的基极连 接。
[0045] 所述第一恒流源电路1包括串联设置的第一二极管D1、第二二极管D2和第九三 极管Q9,所述第一二极管D1的正极与电源正极连接，所述第二二极管D2的负极通过第三 电阻R3与第二恒流源电路8连接；所述第九三极管Q9的基极与第二二极管D2的负极连 接，其发射极通过第四电阻R4与电源正极连接，其集电极与第一输入电路的第七绝缘栅场 效应管Q7的栅极连接。
[0046] 所述第二恒流源电路5包括串联设置的第三二极管D3、第四二极管D4和第十三极 管Q10,所述第四二极管D4的负极与电源负极连接，所述第三二极管D3的正极与第三电阻 R3连接；所述第十三极管Q10的基极与第三二极管D3的负极连接，其发射极通过第五电阻 R5与电源负极连接，其集电极与第一输入电路的第八绝缘栅场效应管Q8的栅极连接。
[0047] 所述第三恒流源电路5包括串联设置的第十三二极管D13、第十四二极管D14和第 四十五三极管Q45,所述第十三二极管D13的正极与电源正极连接，所述第十四二极管D14 的负极通过第二十八电阻与第四恒流源电路12连接；所述第四十五三极管Q45的基极与第 十四二极管D14的负极连接，其发射极通过第二十六电阻R26与电源正极连接，其集电极与 第二输入电路的第三十三绝缘栅场效应管Q33的栅极连接。
[0048] 所述第四恒流源电路12包括串联设置的第十五二极管D15、第十六二极管D16 和第四十六三极管Q46,所述第十五二极管D15的正极与第二十八电阻R28连接，所述第 十六二极管D16的负极与电源负极连接，所述第四十六三极管Q46的基极与第十五二极管 D15的正极连接，其发射极通过第二十七电阻R27与电源负极连接，其集电极与第二输入电 路的第四十绝缘栅场效应管Q40的栅极连接。
[0049] 所述第一电流镜电路2包括第i^一三极管Q11、第十二三极管Q12、第十三三极 管Q13、第十四三极管Q14、第七电阻R7、第八电阻R8和第一电流输入端、第二电流输入端、 第一电流输出端和第二电流输出端，所述第i 三极管Q11的基极与第十二三极管Q12的 发射极连接，其集电极与第十二三极管Q12的集电极连接，其发射极通过第七电阻R7与第 十三三极管Q13的基极连接，所述第十二三极管Q12的基极通过第八电阻与第十四三极管 Q14的发射极连接，所述第十三三极管Q13的发射极与第十四三极管Q14的基极连接，其集 电极与第十四三极管Q14的集电极连接，所述第一电流输入端设置在第十一三极管Q11的 集电极与第十二三极管Q12的集电极的连接点之间，所述第二电流输入端设置在第十二三 极管Q12的基极与第八电阻R8之间，所述第一电流输出端设置在第十三三极管Q13的基极 与第七电阻R7之间，所述第二电流输出端设置在第十三三极管Q13的集电极与第十四三极 管Q14的集电极之间；所述第一电流镜电路2的第一电流输入端与电源正极连接，其第二电 流输入端通过第六电阻R6与电源正极连接，其第一电流输出端与第七绝缘栅场效应管Q7 的漏极连接，其第二电流输出端与第二十三绝缘栅场效应管Q23的源极连接。
[0050] 所述第二电流镜电路9包括第十五三极管Q15、第十六三极管Q16、第十七三极管 Q17、第十八三极管Q18、第九电阻R9、第十电阻R10和第一电流输入端、第二电流输入端、 第一电流输出端和第二电流输出端，所述第十六三极管Q16的基极与第十五三极管Q15的 发射极连接，其集电极与第十五三极管Q15的集电极连接，其发射极通过第十电阻R10与第 十八三极管R18的基极连接，所述第十五三极管Q15的基极通过第九电阻R9与第十七三极 管Q17的发射极连接，所述第十七三极管Q17的基极与第十八三极管Q18的发射极连接，其 集电极与第十八三极管Q18的集电极连接，所述第二电流镜电路9的第一电流输入端设置 在第十五三极管Q15的集电极与第十六三极管Q16的集电极之间，其第二电流输入端设置 在第十五三极管Q15的基极与第九电阻R9之间，其第一电流输出端设置在第十八三极管 Q18的基极与第十电阻R10之间，其第二电流输出端设置在第十七三极管Q17的集电极与 第十八三极管Q18的集电极之间。所述第二电流镜电路9第一电流输入端与第三电流镜电 路3连接，其第二电流输入端与第八绝缘栅场效应管Q8的漏极连接，其第一电流输出端通 过第十一电阻Rl 1与电源负极连接，其第二电流输出端与电源负极连接。
[0051] 所述第三电流镜电路3包括第十九三极管Q19、第二十三极管Q20、第二i^一三极 管Q21、第二十二三极管Q22、第十三电阻R13、第十四电阻R14和第一电流输入端、第二电流 输入端、第一电流输出端和第二电流输出端，所述第二十三极管Q20的基极与第十九三极 管Q19的发射极连接，其集电极与第十九三极管Q19的集电极连接，其发射极通过第十四电 阻R14与第二十二三极管Q22的基极连接，所述第十九三极管Q19的基极通过第十三电阻 R13与第二i^一三极管Q21的发射极连接，所述第二i^一三极管Q21的基极与第二十二三极 管Q22的发射极连接，其集电极与第二十二三极管Q22的集电极连接，所述第一电流输入端 设置在第十九三极管Q19的集电极与第二十三极管Q20的集电极的连接点之间，所述第二 电流输入端设置在第十九三极管Q19的基极与第十三电阻R13之间，所述第一电流输出端 设置在第二十二三极管Q22的基极与第十四电阻R14之间，所述第二电流输出端设置在第 二十一三极管Q21的集电极与第二十二三极管Q22的集电极之间；所述第三电流镜电路3 的第一电流输入端与电源正极连接，其第二电流输入端通过第十二电阻R12与电源正极连 接，其第一电流输出端与第二十四绝缘栅场效应管Q24的漏极连接，其第二电流输出端与 第二电流镜电路9的第一电流输入端连接。
[0052] 所述第四电流镜电路10包括第二十五三极管Q25、第二十六三极管Q26、第 二十七三极管Q27、第二十八三极管Q28、第十五电阻R15、第十六电阻R16和第一电流输入 端、第二电流输入端、第一电流输出端和第二电流输出端，所述第二十五三极管Q25的基极 通过第十五电阻R15与第二十七三极管Q27的发射极连接，其发射极与第二十六三极管Q26 的基极连接，其集电极与第二十六三极管Q26的集电极连接，所述第二十六三极管Q26的 发射极通过第十六电阻R16与第二十八三极管Q28的基极连接，所述第二十八三极管Q28 的发射极与第二十七三极管Q27的基极连接，其集电极与第二十七三极管Q27的集电极连 接。所述第四电流镜电路10的第一电流输入端设置在第二十五三极管Q25的集电极与第 二十六三极管Q26的集电极之间，其第二电流输入端设置在第二十五三极管Q25的基极与 第十五电阻R15之间，其第一电流输出端设置在第二十八三极管Q28的基极与第十六电阻 R16之间，其第二电流输出端设置在第二十七三极管Q27的集电极与第二十八三极管Q28的 集电极之间。所述第四电流镜电路10的第一电流输入端与第五电流镜电路4连接，其第二 电流输入端与第二十三绝缘栅场效应管Q23的漏极连接，其第一电流输出端通过第十七电 阻R17与电源负极连接，其第二电流输出端与电源负极连接。
[0053] 所述第五电流镜电路4包括第二十九三极管Q29、第三十三极管Q30、第三十一三 极管Q31、第三十二三极管Q32、第十九电阻R19、第二十电阻R20和第一电流输入端、第二 电流输入端、第一电流输出端和第二电流输出端，所述第二十九三极管Q29的基极通过第 十九电阻R19与第三i^一三极管Q31的发射极连接，其集电极与第三十三极管Q30的集电 极连接，其发射极与第三十三极管Q30的基极连接，所述第三十三极管Q30的发射极通过第 二十电阻R20与第三十二三极管Q32的基极连接，所述第三十二三极管Q32的发射极与第 三十一三极管Q31的基极连接，其集电极与第三十一三极管Q31的集电极连接。所述第五电 流镜电路4的第一电流输入端设置在第二十九三极管Q29的集电极与第三十三极管Q30的 集电极之间，其第二电流输入端设置在第二十九三极管Q29的基极与第十九电阻R19之间， 其第一电流输出端设置在第三十二三极管Q32的基极与第二十电阻之间，其第二电流输出 端设置在第三十一三极管Q31的集电极与第三十二三极管Q32的集电极之间。所述第五电 流镜电路4的第一电流输入端与电源正极连接，其第二电流输入端通过第十八电阻R18与 电源正极连接，其第一电流输出端与第三十三绝缘栅场效应管Q33的漏极连接，其第二电 流输出端与第四电流镜电路10的第一电流输入端连接。
[0054] 所述第六电流镜电路11包括第四十一三极管Q41、第四十二三极管Q42、第 四十三三极管Q43、第四十四三极管Q44、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24和第一电流 输入端、第二电流输入端、第一电流输出端和第二电流输出端。所述第四十一三极管Q41的 基极与第四十二三极管Q42的发射极连接，其集电极与第四十二三极管Q42的集电极连接， 其发射极通过第二十三电阻R23与第四十三三极管Q43的基极连接，所述第四十二三极管 Q42的基极通过第二十四电阻R24与第四十四三极管Q44的发射极连接，所述第四十四三 极管Q44的基极与第四十三三极管Q43的发射极连接，其集电极与第四十三三极管Q43的 集电极连接。所述第六电流镜电路11的第一电流输入端设置在第四十一三极管Q41的集 电极与第四十二三极管Q42的集电极之间，其第二电流输入端设置在第四十二三极管Q42 的基极与第二十四电阻R24之间，其第一电流输出端设置在第四十三三极管Q43的基极 与第二十三电阻R23之间，其第二电流输出端设置在第四十三三极管Q43的集电极与第 四十四三极管Q44的集电极之间。所述第六电流镜电路11的第一电流输入端与第二十四 绝缘栅场效应管Q24的源极连接，其第二电流输入端与第四十绝缘栅场效应管Q40的漏极 连接，其第一电流输出端通过第二十五电阻R25与电源负极连接，其第二电流输出端与电 源负极连接。
[0055] 所述第一直流伺服电路13包括第一放大器IC1、第九二极管D9、第十二极管D10、 第二十九电阻R29、第三十电阻R30、第三i^一电阻R31、第三电容器C3、第四电容器C4和第 一连接端、第二连接端，所述第一放大器IC1的正输入端与第十二极管D10的负极、第九二 极管D9的正极、第三电容器C3连接，并通过第二十九电阻R29与第一连接端连接，其负输 入端通过第三十电阻R30与地线连接，其输出端通过第三i^一电阻R31与第二连接端连接， 所述第一放大器IC1的输出端与负输入端之间连接有第四电容器C4 ;所述第十二极管D10 的正极与地线连接，所述第九二极管D9的负极与地线连接，所述第三电容器C3的一端与所 述第一放大器IC1的正输入端连接，其另一端与地线连接。所述第一直流伺服电路13的第 一连接端与第二电流镜电路9的第一电流输入端连接，其第二连接端与第六电流镜电路11 的第一电流输入端连接。
[0056] 所述第二直流伺服电路14包括第二放大器IC2、第十一二极管D11、第十二二极管 D12、第三十二电阻R32、第三十三电阻R33、第三十四电阻R34、第五电容器C5、第六电容器 C6和第一连接端、第二连接端，所述第二放大器IC2的正输入端与第十一二极管D11的负 极、第十二二极管D12的正极、第六电容器C6连接，并通过第三十四电阻R34与第一连接端 连接，其负输入端通过第三十三电阻R33与地线连接，其输出端通过第三十二电阻R32与第 二连接端连接，所述第二放大器IC2的输出端与负输入端之间连接有第五电容器C5 ;所述 第十一二极管Dl 1的正极与地线连接，所述第十二二极管D12的负极与地线连接，所述第六 电容器C6的一端与所述第二放大器IC2的正输入端连接，其另一端与地线连接。所述第二 直流伺服电路14的第一连接端与第四电流镜电路10的第一电流输入端连接，其第二连接 端与第一电流镜电路1的第二电流输出端连接。
[0057] 所述第一信号输出端Outl设置在第二电流镜电路9的第一电流输入端与第三电 流镜电路3的第二电流输出端之间；所述第二信号输出端0ut2设置在第五电流镜电路4的 第二电流输出端与第四电流镜电路10的第一电流输入端。
[0058] 所述电源正极连接有第一退耦电容C1，其一端与电源正极连接，另一端与地线连 接，所述电源负极连接有第二退耦电容C2,其一端与电源负极连接，另一端与地线连接。
[0059] 如果需要输出电压信号，可以分别在第一信号输出端Outl和第二信号输出端 0ut2与地线之间连接一个转换电阻RL。
[0060] 所述第一电流镜电路2将第一三极管Q1、第二三极管Q2的电流传输至第四电流镜 电路10中，第五电流镜电路4将第三十四三极管Q34、第三十五三极管Q35的电流传输至 第二信号输出端，并与第四电流镜电路10输出的电流进行比较，将差值电流输出。相应地， 第六电流镜电路11将第三十八三极管Q38、第三十九三极管Q39的电流传输至第三电流镜 电路3,所述第二电流镜电路9将第三三极管Q3、第四三极管Q4的电流传输至第一信号输 出端Outl，并与第三电流镜电路3的输出电流进行比较，将差值电流输出。所述第一直流 伺服电路13和第二直流伺服电路14分别使第一信号输出端Outl和第二信号输出端0ut2 的直流电流为零。所述第二十三绝缘栅场效应管Q23、第二十四绝缘栅场效应管Q24分别 为第一直流伺服电路13和第二直流伺服电路14提供工作电位。所述第一三极管Q1和第 二三极管Q2、第三三极管Q3和第四三极管Q4、第三十四三极管Q34和第三十五三极管Q35、 第三十八三极管Q38和第三十九三极管Q39分别接成达林顿结构，主要是为了降低输入电 路的输入阻抗和减少输入电流的损失。所述第七绝缘栅场效应管Q7、第八绝缘栅场效应管 Q8、第三十三绝缘栅场效应管Q33、第四十绝缘栅场效应管Q40分别与对应的达林顿管接成 共基电路，消除相应达林顿管的噪声。
[0061] 本实施例所述差动式平衡电流传输器的其它结构参见现有技术。
[0062] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故 凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、 等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【权利要求】
1. 一种差动式平衡电流传输器，包括供电电源，其特征在于：还包括第一输入电路、第 二输入电路、用于为第一输入电路提供稳定的偏置电流的第一恒流源电路和第二恒流源电 路、用于为第二输入电路提供稳定的偏置电流的第三恒流源电路和第四恒流源电路、若干 达林顿异极型电流镜电路；所述达林顿异极型电流镜电路包括与电源正极连接的第一电流 镜电路、第三电流镜电路和第五电流镜电路、以及与电源负极连接的第二电流镜电路、第四 电流镜电路和第六电流镜电路； 所述第一输入电路包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第五三极 管、第六三极管、第一电阻、第二电阻、第一信号输入端和第一信号输出端，所述第一三极 管的发射极与第五三极管的基极连接，其基极与第二三极管的发射极连接，其集电极与第 二三极管的集电极连接，所述第二三极管的基极与第五三极管的集电极连接，所述第五三 极管的发射极与地线连接；所述第一三极管的集电极与第二三极管的集电极通过第一电流 镜电路与电源正极连接；所述第二三极管的基极与第五三极管的集电极通过第一恒流源电 路与电源正极连接；所述第一三极管的发射极与第五三极管的基极通过第一电阻与第一信 号输入端连接； 所述第三三极管的基极与第四三极管的发射极连接，其集电极与第四三极管的集电极 连接，其发射极通过第二电阻与第一信号输入端连接；所述第四三极管的基极与第六三极 管的集电极连接，所述第六三极管的发射极与第五三极管的发射极连接；所述第六三极管 的基极设置在第三三极管的发射极与第二电阻之间；所述第三三极管的集电极与第四三极 管的集电极连接后通过第二电流镜电路与电源负极连接；所述第四三极管的基极与第六三 极管的集电极连接后通过第二恒流源电路与电源负极连接； 所述第二输入电路包括第三十四三极管、第三十五三极管、第三十六三极管、第三七三 极管、第三八三极管、第三九三极管、第二十一电阻、第二十二电阻、第二信号输入端和第二 信号输出端；所述第三十四三极管的基极与第三十六三极管的集电极连接，并通过第三恒 流源电路与电源正极连接；所述第三十四三极管的集电极与第三十五三极管的集电极连 接，并通过第五电流镜电路与电源正极连接；所述第三十四三极管的发射极与第三十五三 极管的基极连接，所述第三十五三极管的发射极与第三十六三极管的基极连接，并通过第 二十一电阻与第二信号输入端连接，所述第三十六三极管的发射极与地线连接； 所述第三十八三极管的基极与第三十七三极管的集电极连接，并通过第四恒流源电路 与电源负极连接；所述第三十八三极管的集电极与第三十九三极管的集电极连接，并通过 第六电流镜电路与电源负极连接，所述第三十八三极管的发射极与第三十九三极管的基极 连接，所述第三十九三极管的发射极与第三十七三极管的基极连接，并通过第二十二电阻 与第二信号输入端连接；所述第三十七三极管的发射极与第三十六三极管的发射极连接； 所述第一恒流源电路与第二恒流源电路通过第三电阻连接；所述第三恒流源电路与第 四恒流源电路通过第二十八电阻连接；所述第一电流镜电路与地线连接；所述第二电流镜 电路与第三电流镜电路连接；所述第三电流镜电路与第六电流镜电路连接；所述第五电流 镜电路与第四电流镜电路连接；所述第一信号输出端设置在第三电流镜电路与第二电流镜 电路的连接点上；所述第二信号输出端设置在第五电流镜电路与第四电流镜电路的连接点 上。
2. 根据权利要求1所述差动式平衡电流传输器，其特征在于：所述第一恒流源电路包 括串联设置的第一二极管、第二二极管和第九三极管，所述第一二极管的正极与电源正极 连接，所述第二二极管的负极通过第三电阻与第二恒流电源电路连接；所述第九三极管的 基极与第二二极管的负极连接，其发射极通过第四电阻与电源正极连接，其集电极与第一 输入电路的第二三极管的基极连接； 所述第二恒流源电路包括串联设置的第三二极管、第四二极管和第十三极管，所述第 四二极管的负极与电源负极连接，所述第三二极管的正极与第三电阻连接；所述第十三极 管的基极与第三二极管的负极连接，其发射极通过第五电阻与电源负极连接，其集电极与 第一输入电路的第四三极管的基极连接； 所述第三恒流源电路包括串联设置的第十三二极管、第十四二极管和第四十五三极 管，所述第十三二极管的正极与电源正极连接，所述第十四二极管的负极通过第二十八电 阻与第四恒流源电路连接；所述第四十五三极管的基极与第十四二极管的负极连接，其发 射极通过第二十六电阻与电源正极连接，其集电极与第二输入电路的第三十四三极管的基 极连接； 所述第四恒流源电路包括串联设置的第十五二极管、第十六二极管和第四十六三极 管，所述第十五二极管的正极与第二十八电阻连接，所述第十六二极管的负极与电源负极 连接，所述第四十六三极管的基极与第十五二极管的正极连接，其发射极通过第二十七电 阻与电源负极连接，其集电极与第二输入电路的第三十八三极管的基极连接。
3.根据权利要求1所述差动式平衡电流传输器，其特征在于：所述达林顿异极型电流 镜电路包括第十一三极管、第十二三极管、第十三三极管、第十四三极管、第七电阻、第八电 阻和第一电流输入端、第二电流输入端、第一电流输出端和第二电流输出端，所述第i 三 极管的基极与第十二三极管的发射极连接，其集电极与第十二三极管的集电极连接，并与 第一电流输入端连接，其发射极通过第七电阻与第十三三极管的基极连接，并与第一电流 输出端连接，所述第十二三极管的基极与第二电流输入端连接，所述第十二三极管的基极 同时通过第八电阻与第十四三极管的发射极连接，所述第十三三极管的发射极与第十四三 极管的基极连接，其集电极与第十四三极管的集电极连接，并与第二电流输出端连接； 所述第一电流镜电路的第一电流输入端与电源正极连接，其第二电流输入端通过第六 电阻与电源正极连接，其第一电流输出端与第一三极管的集电极连接，其第二电流输出端 与第五三极管的发射极连接； 所述第二电流镜电路的第一电流输入端与第三电流镜电路的第二电流输出端连接，其 第二电流输入端与第三三极管的集电极连接，其第一电流输出端通过第十一电阻与电源负 极连接，其第二电流输出端与电源负极连接；所述第一信号输出端设置在第二电流镜的第 一电流输入端与第三电流镜的第二电流输出端的连接点上； 所述第三电流镜电路的第一电流输入端与电源正极连接，其第二电流输入端通过第 十二电阻与电源正极连接，其第一电流输出端与第三十六三极管的发射极连接； 所述第四电流镜电路的第一电流输入端与第五电流镜电路的第二电流输出端连接，其 第二电流输入端与第六三极管的发射极连接，其第一电流输出端通过第十七电阻与电源负 极连接，其第二电流输出端与电源负极连接； 第五电流镜电路的第一电流输入端与电源正极连接，其第二电流输入端通过第十八电 阻与电源正极连接，其第一电流输出端与第三十四三极管的集电极连接； 所述第六电流镜电路的第一电源输入端与第三电流镜电路的第一电流输出端连接，其 第二电流输入端与第三十八三极管的集电极连接，其第一电流输出端通过第二十五电阻与 电源负极连接，其第二电流输出端与电源负极连接。
4. 根据权利要求3所述差动式平衡电流传输器，其特征在于：还包括两个用于过滤信 号输出端的直流电流的直流伺服电路，所述直流伺服电路包括第一直流伺服电路和第二直 流伺服电路，所述直流伺服电路包括第一放大器、第九二极管、第十二极管、第二十九电阻、 第三十电阻、第三十一电阻、第三电容器、第四电容器和第一连接端、第二连接端，所述第一 放大器的正输入端与第十二极管的负极、第九二极管的正极、第三电容器连接，并通过第 二十九电阻与第一连接端连接，其负输入端通过第三十电阻与地线连接，其输出端通过第 三十一电阻与第二连接端连接，所述放大器的输出端与负输入端之间连接有第四电容器； 所述第十二极管的正极与地线连接，所述第九二极管的负极与地线连接，所述第三电容器 的一端与所述放大器的正输入端连接，其另一端与地线连接； 所述第一输入电路上设置有用于为第一直流伺服电路提供工作电位的第二十三绝 缘栅场效应管，所述第二输入电路上设置有用于为第二直流伺服电路提供工作电位的第 二十四绝缘栅场效应管；所述第二十三绝缘栅场效应管的栅极与第六三极管的发射极连 接，其源极与第一电流镜电路的第二电流输出端连接，其漏极与第四电流镜电路的第二电 流输出端连接；所述第二十四绝缘栅场效应管的栅极与第三十六三极管的发射极连接，其 源极与第六电流镜电路的第一电流输入端连接，其漏极与第三电流镜的第一电流输出端连 接； 所述第一直流伺服电路的第一连接端与第二电流镜电路的第一电流输入端连接，其第 二连接端与第二十四绝缘栅场效应管的源极连接；所述第二直流伺服电路的第一连接端与 第四电流镜电路的第一电流输入端连接，其第二连接端与第二十三绝缘栅场效应管的源极 连接。
5. 根据权利要求3所述差动式平衡电流传输器，其特征在于：所述第一输入电路上还 设置有第七绝缘栅场效应管、第八绝缘栅场效应管、第五稳压二极管和第六稳压二极管； 所述第七绝缘栅场效应管的源极与第一三极管的集电极连接，其漏极与第一电流镜电 路的第一电流输出端连接，其栅极与第一恒流源电路的第九三极管的集电极连接，所述第 五稳压二极管的负极与第九三极管的集电极连接，其正极与第二三极管的基极连接； 所述第八绝缘栅场效应管的源极与第三三极管的集电极连接，其漏极与第二电流镜电 路的第二电流输入端连接，其栅极与第二恒流源电路的第十三极管的集电极连接，所述第 六稳压二极管的正极与第十三极管的集电极连接，其负极与第四三极管的基极连接。
6. 根据权利要求3所述差动式平衡电流传输器，其特征在于：所述第二输入电路上还 设置有第三十三绝缘栅场效应管、第四十绝缘栅场效应管、第七稳压二极管和第八稳压二 极管； 所述第三十三绝缘栅场效应管的源极与第三十四三极管的集电极连接，其漏极与第五 电流镜电路的第一电流输出端连接，其栅极与第三恒流源电路的第四十五三极管的集电极 连接；所述第七稳压二极管的负极与第四十五三极管的集电极连接，其正极与第三十四三 极管的基极连接； 所述第四十绝缘栅场效应管的源极与第三十八三极管的集电极连接，其漏极与第六电 流镜电路的第二电流输入端连接，其栅极与第四恒流源电路的第四十六三极管的集电极连 接； 所述第八稳压二极管的正极与第四十六三极管的集电极连接，其负极与第三十八三极 管的基极连接。
【文档编号】G05F3/26GK104122930SQ201410347995
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月21日 优先权日:2014年7月21日
【发明者】钟其炳 申请人:钟其炳