[发明专利]低温漂电流源基准电路

说明书

本发明提供一种低温漂电流源基准电路，包括电流产生电路、启动电路、镜像电路和偏置电流源，所述偏置电流源向所述启动电路和镜像电路提供偏置电流；所述启动电路在接收到所述偏置电流后向所述镜像电路提供启动信号，控制所述镜像电路启动；所述镜像电路启动后将所述偏置电流提供给所述电流产生电路；所述电流产生电路在接收到所述偏置电流后，利用材质相同、发射极面积不同的晶体管，对各个晶体管上的发射结电压求差，产生低温漂电流，并将所述低温漂电流提供给所述镜像电路，由所述镜像电路镜像输出。本发明温漂更小、电路更简单，芯片面积更小。

技术领域

本发明属于集成电路领域，具体涉及一种低温漂电流源基准电路。

背景技术

在模拟集成电路领域，电流源得到了广泛的应用，它为各模块提供偏置电流，影响着芯片各模块的性能。通常，我们希望产生一个与电源电压、工艺以及温度无关的恒定电流。在大多数应用中，所要求的温度关系采用三种形式中的一种：

1)与绝对温度成正比

2)与绝对温度成反比

3)与温度无关

与温度无关的电流源符合大多数模拟集成电路的需求，因此得到了广泛的应用。要得到一个与温度无关的电流源，通常需要先产生一个与温度无关的基准电压，将该基准电压加在电阻上，产生一个与温度无关的基准电流，再镜像给其他模块电路使用。传统上，与温度无关的基准电压采用带隙基准模式产生。即将一个正温度系数电压与负温度系数电压求和，产生一个与温度无关的带隙基准电压。然而一方面因为正温度系数电压和负温度系数电压与温度并不是严格的一次线性关系，并且受工艺影响较大，在宽温度范围内不能相互抵消，通常也只是在某一个温度点产生零温系数电压，如果没有二阶补偿，温漂较大。另一方面，带隙基准电压本身不具备产生电流的能力，需要一个缓冲电路来产生基准电流，这就增大了电路的复杂度，增大了芯片面积和功耗。

发明内容

本发明提供一种低温漂电流源基准电路，以解决目前与温度无关的电流源温漂较大且结构复杂的问题。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种低温漂电流源基准电路，包括电流产生电路、启动电路、镜像电路和偏置电流源，所述偏置电流源向所述启动电路和镜像电路提供偏置电流；所述启动电路在接收到所述偏置电流后向所述镜像电路提供启动信号，控制所述镜像电路启动；所述镜像电路启动后将所述偏置电流提供给所述电流产生电路；所述电流产生电路在接收到所述偏置电流后，利用材质相同、发射极面积不同的晶体管，对各个晶体管上的发射结电压求差，产生低温漂电流，并将所述低温漂电流提供给所述镜像电路，由所述镜像电路镜像输出。

在一种可选的实现方式中，还包括负反馈电路，所述镜像电路在启动后将所述偏置电流提供给所述负反馈电路，所述镜像电路在接收到所述低温漂电流后将其提供给所述负反馈电路，且所述偏置电流源将所述偏置电流提供给所述负反馈电路，所述负反馈电路将所述低温漂电流和偏置电流反馈回所述电流产生电路，并在此过程中对突变增大的所述偏置电流进行泄放。

在另一种可选的实现方式中，所述电流产生电路包括第一NPN管、第二NPN管、第一可调电阻、第二可调电阻和第三可调电阻，所述第二NPN管的集电极用于接收所述镜像电路启动后提供的所述偏置电流，所述第二NPN管的集电极与所述第一NPN管的基极连接并通过所述第三可调电阻连接其基极，所述第二NPN管的基极通过所述第二可调电阻连接其发射极，所述第二NPN管的发射极接地，所述第一NPN管的发射极通过所述第一可调电阻接地，集电极用于将所述低温漂电流提供给所述镜像电路，并接收所述负反馈电路反馈回的低温漂电流。

在另一种可选的实现方式中，所述第一NPN管和第二NPN管的材质相同，且两者发射极面积之比为K：1，其中K为大于1的任意数值。

在另一种可选的实现方式中，通过对所述第二可调电阻和第三可调电阻的阻值进行调节，以对所述电流产生电路产生电流的温漂特性进行调节。