参考电流源及参考电流产生电路的制作方法
【专利摘要】一种参考电流源和参考电流产生电路。所述参考电流源包括：正温度系数产生电路、负温度系数产生电路和控制电路，所述正温度系数产生电路用于产生具有正温度系数的第一电流；所述负温度系数产生电路用于产生具有负温度系数的第二电流；所述控制电路连接所述正温度系数产生电路和负温度系数产生电路，用于对所述第一电流和第二电流进行加总以产生参考电流，所述参考电流的温度系数可调。本发明技术方案的参考电流源可精确的调节参考电流的温度系数，并且其结构简单、应用范围广泛。
【专利说明】参考电流源及参考电流产生电路
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及集成电路【技术领域】，特别涉及一种参考电流源及参考电流产生电路。【背景技术】
[0002]集成电路应用中经常使用到参考电流源或电压源。一般的参考电流源在生产完成后其温度曲线是固定的，这在一些应用中会因为电流的不准确，使得电路的性能变化很大，例如在振荡器中，因为参考电流的变化，振荡器的输出频率会有较大变化，有时振荡器的输出频率会随温度变化达到20%~30%。
[0003]为了减小温度的影响，现有技术还提供了一种不受温度变化影响的稳定参考电流源，如带隙参考电路(Bandgap Reference Circuit)。简单来说，带隙参考电流源是将一正温度系数(Proportional To Absolute Temperature, PTAT)的电流与一负温度系数(Complementary To Absolute Temperature,CTAT)的电流以适当比例混合相加，将正温度系数与负温度系数相互抵消后，产生一零温度系数的电流。
[0004]参考图1，现有技术中一带隙参考电流源10包括:启动电路100和带隙参考电路102。启动电路100在电源电压VDD大于P型晶体管104和106的源栅极电压差时启动带隙参考电路102的运作。如图1所示，在带隙参考电路102中，功率放大器108的正负输入端输入电压VA和VB相等(VA=VB=VBEl),通过晶体管Ql和Q2的基射极电压差VBE1-VBE2及阻值为R的电路Rptat，可产生一正温度系数电流Iptat，如公式(I)所示:
【权利要求】
1.一种参考电流源，其特征在于，包括:正温度系数产生电路、负温度系数产生电路和控制电路，所述正温度系数产生电路用于产生具有正温度系数的第一电流；所述负温度系数产生电路用于产生具有负温度系数的第二电流；所述控制电路连接所述正温度系数产生电路和负温度系数产生电路，用于对所述第一电流和第二电流进行加总以产生参考电流，所述参考电流的温度系数可调。
2.如权利要求1所述的参考电流源，其特征在于，所述正温度系数产生电路包括:第一MOS管、第二 MOS管、第一放大器、第一电阻、第一三极管和第二三极管； 所述第一 MOS管的源极连接电源电压，栅极连接第二 MOS管的栅极，漏极连接第一电阻的第一端和第一放大器的正相输入端；所述第一电阻的第二端连接第二三极管的发射极；所述第二三极管的基极与集电极相连且连接至地；所述第二 MOS管的源极连接电源电压，漏极连接第一三极管的发射极和第一放大器的负相输入端；所述第一放大器的输出端连接第一 MOS管和第二 MOS管的栅极，输出第一电压；所述第一三极管的基极与集电极相连且连接至地；其中，所述第一 MOS管的漏极电流为第一电流。
3.如权利要求2所述的参考电流源，其特征在于，所述负温度系数产生电路包括:第三MOS管、第二电阻、第一三极管和第二放大器； 所述第三MOS管的源极连接电源电压，栅极连接第二放大器的输出端，漏极连接第二电阻的第一端和第二放大器的正相输入端；第二电阻的第二端接地；所述第二放大器的负相输入端连接第一三极管的发 射极，输出端输出第二电压；其中，所述第三MOS管的漏极电流为第二电流。
4.如权利要求3所述 的参考电流源，其特征在于，所述控制电路包括:两个MOS管和多个控制支路，其中，一个MOS管的栅极接收所述第一电压，另一个MOS管的栅极接收所述第二电压，所述多个控制支路选择性地连接至所述MOS管，所述参考电流为所述两个MOS管的漏极电流与被选择连接至所述MOS管的控制支路的电流之和。
5.如权利要求4所述的参考电流源，其特征在于，所述两个MOS管为第四MOS管和第五MOS 管； 所述第四MOS管的源极连接电源电压，栅极接收所述第一电压；所述第五MOS管的源极连接电源电压，栅极接收所述第二电压，漏极与第四MOS管的漏极相连；各控制支路分别包括一个电子开关和一个MOS管，其中各控制支路中的MOS管的源极连接电源电压，漏极连接所述第五MOS管的漏极；各控制支路中的电子开关的一端连接同一控制支路中的MOS管的栅极，另一端连接所述第五MOS管的栅极。
6.如权利要求4所述的参考电流源，其特征在于，所述两个MOS管为第四MOS管和第五MOS 管； 所述第四MOS管的源极连接电源电压，栅极接收所述第二电压；所述第五MOS管的源极连接电源电压，栅极接收所述第一电压，漏极与第四MOS管的漏极相连；各控制支路分别包括一个电子开关和一个MOS管，其中各控制支路中的MOS管的源极连接电源电压，漏极连接所述第五MOS管的漏极；各控制支路中的电子开关的一端连接同一控制支路中的MOS管的栅极，另一端连接所述第五MOS管的栅极。
7.如权利要求4所述的参考电流源，其特征在于，所述两个MOS管为第六MOS管和第七MOS管，所述多个控制支路分成第一控制支路组和第二控制支路组，各控制支路分别包括一个电子开关和一个MOS管； 所述第六MOS管的源极连接电源电压，栅极接收所述第一电压；所述第七MOS管的源极连接电源电压，栅极接收所述第二电压，漏极与第六MOS管的漏极相连； 所述第一控制支路组的各控制支路中的MOS管的源极连接电源电压，漏极连接所述第六MOS管的漏极；所述第一控制支路组的各控制支路中的电子开关的一端连接同一控制支路中的MOS管的栅极，另一端连接所述第六MOS管的栅极； 所述第二控制支路组的各控制支路中的MOS管的源极连接电源电压，漏极连接所述第七MOS管的漏极；所述第二控制支路组的各控制支路中的电子开关的一端连接同一控制支路中的MOS管的栅极，另一端连接所述第七MOS管的栅极。
8.如权利要求5至7任一项所述的参考电流源，其特征在于，所述电子开关为MOS开关。
9.如权利要求4至7任一项所述的参考电流源，其特征在于，所述控制电路包括4个控制支路。
10.一种参考电流产生电路,其特征在于,包括:参考电流源和启动电路；所述启动电路用于启动所述参考电流源；所述参考电流源包括:正温度系数产生电路、负温度系数产生电路和控制电路，所述正温度系数产生电路用于产生具有正温度系数的第一电流；所述负温度系数产生电路用于产生具有负温度系数的第二电流；所述控制电路连接所述正温度系数产生电路和负温度系数产生电路，用于对所述第一电流和第二电流进行加总以产生参考电流，所述参考电流的温度系数可调。
11.如权利要求10所述的参考电流产生电路，其特征在于，所述正温度系数产生电路包括:第一 MOS管、第二 `MOS管、第一放大器、第一电阻、第一三极管和第二三极管； 所述第一 MOS管的源极连接电源电压，栅极连接第二 MOS管的栅极，漏极连接第一电阻的第一端和第一放大器的正相输入端；所述第一电阻的第二端连接第二三极管的发射极；所述第二三极管的基极与集电极相连且连接至地；所述第二 MOS管的源极连接电源电压，漏极连接第一三极管的发射极和第一放大器的负相输入端；所述第一放大器的输出端连接第一 MOS管和第二 MOS管的栅极，输出第一电压；所述第一三极管的基极与集电极相连且连接至地；其中，所述第一 MOS管的漏极电流为第一电流。
12.如权利要求11所述的参考电流产生电路，其特征在于，所述负温度系数产生电路包括:第三MOS管、第二电阻、第一三极管和第二放大器； 所述第三MOS管的源极连接电源电压，栅极连接第二放大器的输出端，漏极连接第二电阻的第一端和第二放大器的正相输入端；第二电阻的第二端接地；所述第二放大器的负相输入端连接第一三极管的发射极，输出端输出第二电压；其中，所述第三MOS管的漏极电流为第二电流。
13.如权利要求12所述的参考电流产生电路，其特征在于，所述控制电路包括:两个MOS管和多个控制支路，其中，一个MOS管的栅极接收所述第一电压，另一个MOS管的栅极接收所述第二电压，所述多个控制支路选择性地连接至所述MOS管，所述参考电流为所述两个MOS管的漏极电流与被选择连接至所述MOS管的控制支路的电流之和。
14.如权利要求13所述的参考电流产生电路，其特征在于，所述两个MOS管为第四MOS管和第五MOS管；所述第四MOS管的源极连接电源电压，栅极接收所述第一电压；所述第五MOS管的源极连接电源电压，栅极接收所述第二电压，漏极与第四MOS管的漏极相连；各控制支路分别包括一个电子开关和一个MOS管，其中各控制支路中的MOS管的源极连接电源电压，漏极连接所述第五MOS管的漏极；各控制支路中的电子开关的一端连接同一控制支路中的MOS管的栅极，另一端连接所述第五MOS管的栅极。
15.如权利要求13所述的参考电流产生电路，其特征在于，所述两个MOS管为第四MOS管和第五MOS管； 所述第四MOS管的源极连接电源电压，栅极接收所述第二电压；所述第五MOS管的源极连接电源电压，栅极接收所述第一电压，漏极与第四MOS管的漏极相连；各控制支路分别包括一个电子开关和一个MOS管，其中各控制支路中的MOS管的源极连接电源电压，漏极连接所述第五MOS管的漏极；各控制支路中的电子开关的一端连接同一控制支路中的MOS管的栅极，另一端连接所述第五MOS管的栅极。
16.如权利要求13所述的参考电流产生电路，其特征在于，所述两个MOS管为第六MOS管和第七MOS管，所述多个控制支路分成第一控制支路组和第二控制支路组，各控制支路分别包括一个电子开关和一个MOS管； 所述第六MOS管的源极连接电源电压，栅极接收所述第一电压；所述第七MOS管的源极连接电源电压，栅极接收所述第二电压，漏极与第六MOS管的漏极相连； 所述第一控制支路组的各控制支路中的MOS管的源极连接电源电压，漏极连接所述第六MOS管的漏极；所述第一控制支路组的各控制支路中的电子开关的一端连接同一控制支路中的MOS管的栅极，另一端连接所述第六MOS管的栅极； 所述第二控制支路组的各控制支路中的MOS管的源极连接电源电压，漏极连接所述第七MOS管的漏极；所述第二控制 支路组的各控制支路中的电子开关的一端连接同一控制支路中的MOS管的栅极，另一端连接所述第七MOS管的栅极。
17.如权利要求14至16任一项所述的参考电流产生电路，其特征在于，所述电子开关为MOS开关。
18.如权利要求13至16任一项所述的参考电流产生电路，其特征在于，所述控制电路包括4个控制支路。
19.如权利要求10所述 的参考电流产生电路，其特征在于，还包括一关断电路，所述关断电路连接所述启动电路和参考电流源，用于在所述参考电流源输出的参考电流稳定后关断所述启动电路。
【文档编号】G05F1/567GK103529896SQ201210226680
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2012年7月2日 优先权日:2012年7月2日
【发明者】何洪楷, 刘启付, 曹羽欧, 翟大伦 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司