温度和工艺补偿的电流基准电路的制作方法_2

文档序号:8445204阅读:来源:国知局
压V3 =VB(;+Vth。值a和b 是温度独立的常数。电压VBG是由带隙电压生成器电路(对于本领域技术人员是已知的) 所生成的带隙基准电压生成。电压aVT和bVT可以从带隙基准电压生成器得出。
[0019] 运算放大器112通过负反馈路径124运行以驱动晶体管120的操作,使得晶体 管120的源极端子处的电压等于第一基准电压VI。因此,通过电阻126在晶体管120的源 极-漏极路径中生成基准电流Iref( =V1/R126)。电阻126的值是相并联的晶体管128的 导通电阻和晶体管130的导通电阻的函数,并且这些器件由施加的偏置电压V2和V3所控 制以操作在三极管区。因此,晶体管128和130的导通电阻取决于V2和V3。
【主权项】
1. 一种电路,包括: 被配置为运载基准电流的基准电流路径; 第一晶体管,耦合到所述基准电流路径并且被配置为运载所述基准电流的第一部分, 所述第一晶体管具有被配置为由第一电压偏置的控制端子;以及 第二晶体管,耦合到所述基准电流路径并且被配置为运载所述基准电流的第二部分, 所述第二晶体管具有被配置为由第二电压偏置控制端子; 其中所述第一晶体管和所述第二晶体管彼此并联耦合;并且 其中在所述第一晶体管中流动的电流的温度系数与在所述第二晶体管中流动的电流 的温度系数相反。
2. 根据权利要求1所述的电路,进一步包括被配置为生成带隙电压的带隙基准电压生 成器电路,并且其中所述第一电压是从所述带隙电压得出的电压。
3. 根据权利要求1所述的电路,进一步包括被配置为生成第一电流的带隙基准电压生 成器电路,并且包括被配置为通过跨二极管接法的晶体管传送所述第一电流而生成所述第 一电压的电路。
4. 根据权利要求3所述的电路,进一步包括镜像电路和附加电路,所述镜像电路被配 置为生成从所述第一电流镜像反射的第二电流,所述附加电路被配置为通过跨电阻器传送 所述第二电流而生成所述第二电压。
5. 根据权利要求4所述的电路,其中所述附加电路进一步被配置为通过跨与所述电阻 器串联耦合的二极管接法的晶体管传送所述第二电流而生成所述第二电压。
6. 根据权利要求5所述的电路,其中所述二极管接法的晶体管具有耦合到所述第二晶 体管的控制端子的控制端子。
7. 根据权利要求1所述的电路,进一步包括: 运算放大器,具有第一输入端和第二输入端,所述第一输入端被配置为接收基准电压, 所述第二输入端耦合到并联耦合的所述第一晶体管和所述第二晶体管;以及 第三晶体管,具有耦合到所述运算放大器的输出端的控制端子,所述第三晶体管限定 所述基准电流路径并且与并联耦合的所述第一晶体管和所述第二晶体管串联耦合。
8. 根据权利要求7所述的电路,其中所述运算放大器被配置为向所述运算放大器的 所述第二输入端供应附加电流,所述电路进一步包括电流源,所述电流源被配置为生成施 加至所述运算放大器的所述第二输入端的偏移电流,所述偏移电流实质上等于所述附加电 流。
9. 根据权利要求8所述的电路,进一步包括电流镜像电路,所述电流镜像电路包括所 述电流源,所述电流镜像电路被配置为镜像反射从所述第一电压得出的电流以生成所述偏 移电流。
10. 根据权利要求1所述的电路,其中所述第一电压从带隙电压得出并且所述第二电 压从PTAT电压得出。
11. 一种电路,包括: 输出晶体管,被配置为运载基准电流; 第一晶体管,与所述输出晶体管串联耦合以运载所述基准电流的第一部分; 第二晶体管,与所述输出晶体管串联耦合以运载所述基准电流的第二部分; 其中所述第一晶体管和所述第二晶体管彼此并联耦合; 带隙基准电压生成器电路,被配置为生成带隙基准电压; 第一偏置电路,被配置为生成用于向所述第一晶体管的控制端子施加的第一偏置电 压,所述第一偏置电压从所述带隙基准电压得出; 第二偏置电路,被配置为生成用于向所述第二晶体管的控制端子施加的第二偏置电 压,所述第二偏置电压根据从在所述带隙基准电压生成器电路中流动的电流镜像反射的、 与绝对温度成比例的(PTAT)电流生成; 其中在所述第一晶体管中流动的电流的温度系数与在所述第二晶体管中流动的电流 的温度系数相反。
12. 根据权利要求11所述的电路,进一步包括: 运算放大器,具有第一输入端和第二输入端,所述第一输入端被配置为接收基准电压, 所述第二输入端耦合到并联耦合的所述第一晶体管和所述第二晶体管;并且 其中所述输出晶体管具有耦合到所述运算放大器的输出端的控制端子。
13. 根据权利要求11所述的电路,其中所述第一偏置电路被配置为通过跨二极管接法 的晶体管传送在所述带隙基准电压生成器电路内的电流而生成所述第一电压。
14. 根据权利要求11所述的电路,其中所述第二偏置电路被配置为通过跨电阻器传送 所述与绝对温度成比例的(PTAT)电流而生成所述第二电压。
15. 根据权利要求14所述的电路,其中所述第二偏置电路进一步被配置为通过跨与所 述电阻器串联耦合的二极管接法的晶体管传送所述与绝对温度成比例的(PTAT)电流而生 成所述第二电压。
16. 根据权利要求12所述的电路,其中所述运算放大器进一步被配置为向所述运算放 大器的所述第二输入端供应附加电流,所述电路进一步包括电流源,所述电流源被配置为 生成施加至所述运算放大器的所述第二输入端的偏移电流,所述偏移电流实质上等于所述 附加电流。
17. 根据权利要求16所述的电路,进一步包括电流镜像电路,所述电流镜像电路包括 所述电流源,所述电流镜像电路被配置为镜像反射所述第二电流以生成所述偏移电流。
18. -种电路,包括: 被配置为运载基准电流的基准电流路径; 第一晶体管,与所述基准电流路径串联耦合以运载所述基准电流; 第二晶体管,与所述第一晶体管串联耦合以运载所述基准电流; 带隙基准电压生成器电路,被配置为生成带隙基准电压; 第一偏置电路,被配置为生成用于向所述第一晶体管的控制端子施加的第一偏置电 压,所述第一偏置电压从所述带隙基准电压得出;以及 第二偏置电路,被配置为生成用于向所述第二晶体管的控制端子施加的第二偏置电 压,所述第二偏置电压根据从在所述带隙基准电压生成器电路中流动的电流镜像反射的、 与绝对温度成比例的(PTAT)电流生成。
19. 根据权利要求18所述的电路,其中所述第一偏置电路被配置为生成超过所述带隙 基准电压的所述第一电压。
20. 根据权利要求18所述的电路,其中所述第一偏置电路被配置为通过跨二极管接法 的晶体管传送在所述带隙基准电压生成器电路中流动的电流而生成所述第一电压。
21. 根据权利要求18所述的电路,其中所述第二电压通过跨电阻器传送所述与绝对温 度成比例的(PTAT)电流而形成。
22. 根据权利要求21所述的电路,其中所述第二电压进一步通过跨与所述电阻器串联 耦合的二极管接法的晶体管传送所述与绝对温度成比例的(PTAT)电流而形成。
23. 根据权利要求22所述的电路,其中所述二极管接法的晶体管具有耦合到所述第二 晶体管的控制端子的控制端子。
【专利摘要】本发明涉及温度和工艺补偿的电流基准电路。基准电流路径运载基准电流。第一晶体管耦合到基准电流路径。第二晶体管也耦合到基准电流路径。第一和第二晶体管并联连接以运载基准电流。第一晶体管由第一电压偏置(其是带隙电压加阈值电压)。第二晶体管由第二电压偏置(其是PTAT电压加阈值电压)。第一和第二晶体管因此被具有不同和相反温度系数的电压所偏置,结果是在第一和第二晶体管中流动的电流的温度系数是相反的并且基准电流因此具有低的温度系数。
【IPC分类】G05F3-24
【公开号】CN104765405
【申请号】CN201410007047
【发明人】刘永锋
【申请人】意法半导体研发(深圳)有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2014年1月2日
【公告号】US20150185754
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