[实用新型]基准电流温度补偿电路

说明书

本实用新型揭示了一种基准电流温度补偿电路，所述基准电流温度补偿电路包括：PTAT电流生成电路、温度补偿模块及CTAT电流输出模块；PTAT电流生成电路用以生成PTAT电流；温度补偿模块用以生成温度系数电流；CTAT电流输出模块用以通过电流镜镜像输出至设定输出端。本实用新型提出的基准电流温度补偿电路，可以在不影响带隙基准电路中基准电压的同时利用少数器件完成电流的温度补偿得到零温度系数的基准电流，或者直接利用PTAT电流生成零温度系数的基准电流，节省了占用芯片的面积，一定程度上降低了生产成本。此外，该电流还具有较高的稳定性，受电源电压的影响较小，能够很好适应市场所需。

技术领域

本实用新型属于电子电路技术领域，涉及一种温度补偿电路，尤其涉及一种基准电流温度补偿电路。

背景技术

在电路设计中，基准电压和基准电流的使用途径非常广泛。这种所谓的基准电压和电流，一般都是一个直流量，并且与温度的关系都是确定的，例如PTAT(与绝对温度成正比关系)电压与电流和与CTAT(绝对温度成补偿关系)电压与电流。

通常来说，带隙基准的使用在电路设计中设计基准电压和基准电流是很常见的。以基准电压为例，其大致思路是利用两个具有相反温度系数的电压以零温度系数为目的按适当的权重进行相加，得到的电压之和就是一个具有零温度系数的电压：对于随温度变化向相反方向变化的电压V₁和V₂而言，选取合适的α和β满足条件这样由α和β作为电压V₁和V₂的权重值相加得到的电压就具有零温度系数的特性，即V_REF＝αV₁+βV₂。

在带隙基准电压电路中，通常是选取工作在不相等的电流密度下的双极晶体管的基极-发射极电压的差值作为具有与绝对温度成正比的正温度系数电压V₁，选取双极晶体管的基极-发射极电压作为具有与绝对温度成反比的负温度系数电压V₂，通过将二者电压按合适的权重值α和β相加得到一个不随温度变化而变化的基准电压值V_REF。

以图1所示经典的带隙基准电路为例，选取第三三极管Q3和尺寸相匹配的由N个NPN双极性结型晶体管并联而成的第四三极管Q4，以二极管接法将其连接在电路中，故可知其工作的电流密度为1：N。然后在第四三极管Q4的集电极和基极的连接处接上电阻R3，记电阻R3的另一端为Y点，记第三三极管Q3的集电极和基极的连接处为X点，将X点和Y点作为输入接入运算放大器A1，输出接至第一P型沟道MOS场效应晶体管PM1和第二P型沟道MOS场效应晶体管PM2的栅极，目的是将X点和Y点的电压钳制为相等电压以及为第一P型沟道MOS场效应晶体管PM1和第二P型沟道MOS场效应晶体管PM2提供偏置电压。

上述结构实现了将具有正温度系数的第三三极管Q3和第四三极管Q4的电压差值等效至电阻R3两端的电压，并且通过第二P型沟道MOS场效应晶体管PM2和第三P型沟道MOS场效应晶体管PM3构成的电流镜结构将第二P型沟道MOS场效应晶体管PM2相关支路的PTAT电流镜像至第三P型沟道MOS场效应晶体管PM3所在支路，并加在电阻R4上形成基准电压V_REF。

传统的基准电流电路则是利用上述带隙基准电路在Y点产生一个可调的正温度系数基准电压与具有正温度系数的电阻R3按一定权重值组合得到零温度系数的电流，或者是利用上述带隙基准电路在Y点产生一个可调的负温度系数基准电压与具有正温度系数的电阻R3按一定权重值组合得到零温度系数的电流。

上述传统的带隙基准电压电路在得到基准电压的同时不能方便得到基准电流，而上述传统的基准电流电路使用的电路较为复杂，使用的器件数目较多，占用较多芯片面积，而且为了得到零温度系数的电流牺牲了基准电压。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的基准电流电路，以便克服现有基准电流电路存在的上述至少部分缺陷。

实用新型内容