[发明专利]补偿厄利效应的电路和方法

权利要求书

1.一种互补于绝对温度的CTAT单元，所述单元包括：

具有集电极、基极和发射极的第一双极型晶体管，

耦合到所述第一双极型晶体管的集电极的CTAT电压发生器，以使用CTAT电压来偏压集电极，并补偿所述第一双极型晶体管的厄利效应，

其中，所述CTAT电压发生器包括所述单元的第二双极型晶体管，所述第二双极型晶体管耦合到所述第一双极型晶体管的集电极，使得所述第一双极型晶体管的集电极使用涉及所述第二双极型晶体管的基极发射极电压的电压进行偏压，以及

其中，所述CTAT单元还包括电流镜，所述电流镜跨设置在所述第一双极型晶体管的集电极处的电阻镜像由所述第二双极型晶体管产生的电流，以使用涉及所述第二双极型晶体管的基极发射极电压的电压来偏压所述第一双极型晶体管的集电极。

2.如权利要求1所述的CTAT单元，包括第一放大器和第二放大器，所述第二放大器的输入耦合到所述第二双极型晶体管，以及所述第一放大器的输入和输出耦合到所述第一双极型晶体管。

3.如权利要求2所述的CTAT单元，其中，所述第二放大器和电流镜被配置以跨第一电阻器r1反映所述第二双极型晶体管的基极发射极电压，第一放大器的输出经由第二电阻器r2耦合，到第一双极型晶体管的基极，并且其中，所述第一和第二电阻器的值被相对于彼此缩放，提供根据如下的前向和反向厄利效应之间的关系：

其中：

V_AF是第二双极型晶体管的直接厄利效应电压；和

V_AR是第二双极型晶体管的反向厄利效应电压；

使得所述第一双极型晶体管的基极-发射极电压的厄利效应完全消除。

4.如权利要求3所述的CTAT单元，其中，所述第二双极型晶体管的集电极-基极结被偏压，使得与所述第二双极型晶体管qn2相关的直接厄利效应用于补偿同一晶体管的反向厄利效应。

5.一种成正比于绝对温度PTAT单元，所述单元包括：

第一双极型晶体管和第二双极型晶体管，第一双极型晶体管被配置成使用比第二双极型晶体管更高的集电极电流密度进行操作，每个所述第一双极型晶体管和第二双极型晶体管具有基极、集电极和发射极；

第一偏流源，耦合到每个所述第一双极型晶体管和第二双极型晶体管的集电极；

第二偏流源，提供具有成正比于绝对温度的形式的电流，并耦合到第一电阻器，以产生正比于绝对温度的跨所述第一电阻器的电压降，跨晶体管的电压降可操作地被转换为第一双极型晶体管的集电极基极电压；

其中，所述第二双极型晶体管被二极管连接，以便不受到直接厄利效应的影响，以及所述第一双极型晶体管具有来自直接厄利效应和反向厄利效应中的每一个的贡献，第一和第二双极型晶体管被彼此耦接以可操作地生成不受厄利效应影响的基极发射极电压差。

6.如权利要求5所述的PTAT单元：

第一放大器和第二放大器，第一放大器的输入端被耦合到所述第一双极型晶体管，第二放大器的输入和输出耦合到第二双极型晶体管；

电流镜，配置成向每个所述第一双极型晶体管和第二双极型晶体管的集电极提供所述第一偏压电流；和

其中，第一双极型晶体管被配置以具有与绝对温度成正比PTAT的形式的集电极基极电压，以及第二双极型晶体管被配置成以零集电极基极电压进行操作。

7.如权利要求6所述的PTAT单元，其中：

所述第一放大器的非反相节点耦合到所述第一双极型晶体管的集电极，以及所述第一放大器的输出通过第一电阻耦合到所述第一双极型晶体管的基极；和

所述第二放大器的非反相节点耦合到所述第二双极型晶体管。

8.如权利要求7所述的PTAT单元，其中：

所述第一放大器设置为其输入节点处于相同电位，使得跨第一电阻器的PTAT电压降被转换为所述第一双极型晶体管的集电极-基极电压。