A Compact Wide-swing Self-biased Cascode Current Mirror for Wide Dynamic-range Applications

Q: 이 논문에서 정의한 넓은 동적 범위(Wide Dynamic-range)란 무엇인가?

넓은 동적 범위는 전류 미러가 최대 기준 전류에서 넓은 전압 스윙 동작을 가능하게 하면서, 넓은 범위의 기준 전류에 걸쳐 높은 정확도를 유지해야 하는 응용 분야를 의미한다. 특히 DC-DC 컨버터의 전류 감지와 같이 기준 전류가 광범위하게 변하는 상황에서 필수적이다.

Q: 제안하는 전류 미러는 기존 방식과 비교하여 어떤 장점을 가지는가?

연구 결과, 제안하는 넓은 스윙 자체 바이어스 캐스코드 전류 미러는 비격리형 능동 소자를 사용하여 기존 방식 대비 약 20배 작은 바이어스 소자 면적으로 유사한 넓은 동적 범위를 달성한다. 또한, 저전류에서 바디 효과로 인해 더 높은 V_G2를 제공하여 전류 미러 불일치를 효과적으로 줄인다.

Seongil Yeo; Jaejin Kim; Gunmo Koo; Kunhee Cho

doi:10.5573/JSTS.2025.25.1.66

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자료유형: 학술저널

저자정보: Seongil Yeo (Kyungpook National University) Jaejin Kim (Kyungpook National University) Gunmo Koo (Kyungpook National University) Kunhee Cho (Kyungpook National University)

저널정보: 대한전자공학회 JOURNAL OF SEMICONDUCTOR TECHNOLOGY AND SCIENCE Journal of Semiconductor Technology and Science Vol.25 No.1

발행연도: 2025.2

수록면: 66 - 70 (5page)

DOI: 10.5573/JSTS.2025.25.1.66

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The cascode current mirror is the most widely used block in analog circuit design, and wide voltage swing operation is essential for low-supply voltage applications. In wide dynamic-range applications, such as current sensing in DC-DC converters, the current mirror must maintain high accuracy across a wide range of reference currents while enabling wide voltage swing operation at the maximum reference current. In this paper, a wide-swing self-biased cascode current mirror for wide dynamic-range applications is described. Unlike conventional structures, the proposed design is biased by a non-isolated active device without using an extra current path or an isolated active device. The proposed current mirror demonstrates higher accuracy for a wide-range of reference currents compared to prior wide-swing cascode current mirror designs and offers a more compact design.

#Cascode current mirror #low-voltage #self-biased #wide-swing #wide dynamic-range

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