[發明專利]低溫度系數參考電流源產生電路

無效

• 申請號: 00123710.1
• 申請日: 2000-08-31
• 公開（公告）號: CN1340750A
• 公開（公告）日: 2002-03-20
• 發明（設計）人: 莊達昌
• 申請（專利權）人: 凌陽科技股份有限公司
• 主分類號: G05F1/46
• 分類號: G05F1/46;G05F3/08
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 湯保平

本發明是有關一種參考電流源產生電路，尤指一種受溫度變動影響極小的低溫度系數參考電流源產生電路。

在現有的模擬電路的設計上，幾乎所有集成電路(IC)的模擬電路都需要使用參考電壓源與參考電流源來作偏壓(bias)，其中，參考電壓源可以利用能帶間隙(bandgap)技術來設計出低溫度系數特性，但若要產生低溫度系數特性的參考電流源則必須藉用(bandgap)參考電壓來驅動IC外部的低溫度系數電阻來產生，因此，不但IC需要額外的接腳以連接外部電阻，亦不利于電路的小型化。

而如果要在IC內部設置電阻，則因互補式金氧半導體(CMOS)IC制程所制作的電阻都有很大的正溫度系數，因此所產生電流都會隨著溫度有數十個百分比的變化，而無法符合低溫度系數的要求，因此，如何以標準的CMOS?IC制程且在無需連接外部電阻的要求下，實現低溫度系數參考電流源，遂成為一極重要的課題。

創作人爰因于此，本于積極創新的精神，亟思一種可以解決上述問題的“低溫度系數參考電流源產生電路”，幾經研究實驗終至完成此項新穎進步的創作。

本發明的目的是在提供一種低溫度系數參考電流源產生電路，其受溫度變化影響極小。

為達前述的目的，本發明的低溫度系數參考電流源產生電路具有一用以產生能帶間隙參考電壓源的電路，其提供一低溫度系數的能帶間隙參考電壓及一正溫度系數的電流，本發明的電路并具有一電壓迫隨器，其是產生追隨該低溫度系數能帶間隙參考電壓的電壓，以驅動一具有正溫度系數的電阻，而產生一負溫度系數的電流，本發明的電路更具有一電流鏡電路，以將該正溫度系數的電流及負溫度系數的電流作比例組合，而獲致一低溫度系數的參考電流。

其中該電壓追隨器是由兩閘極相連的MOS晶體管所構成。

其中該正溫度系數的電阻是為集成電路內部的電阻。

其中該電流鏡電路包括：第一電流鏡，以將該正溫度系數的電流做比例放大；以及第二電流鏡，以將該負溫度系數的電流做比例放大。

其中該第一電流鏡是由兩MOS晶體管所構成。

其中該第二電流鏡是由兩MOS晶體管所構成。

由于本發明構造新穎，能提供產業上利用，且確有增進功效，故依法申請專利。

為使貴審查委員能進一步了解本發明的結構、特征及其目的，茲附以圖式及較佳具體實施例的詳細說明如后，其中：

圖1是本發明的低溫度系數參考電流源產生電路的詳細電路圖。

圖2是本發明的低溫度系數參考電流源產生電路所產生的電流波形圖。

有關本發明的低溫度系數參考電流源產生電路的一較佳實施例，請先參照圖1所示，其中，電路方塊11及12分別為一般所知的啟動電路(Startup?Circuit)及不受電源供應影響的偏壓電路(Power?SupplyIndependent?Bias?Circuit)，該啟動電路11是用以將電路啟動以防止電路被鎖住在零電壓的位置，而該偏壓電路12是以由雙載子晶體管(BJT)QP1及QP2所構成的感測電路以感知溫度的變化，而感測所得即為跨于電阻R1上的電壓ΔV，其具有正溫度系數的變化，且因電流鏡的作用，可產生固定電流I_MP3＝ΔV/R1，ΔV＝V_T1n(N)且I_C＝I_s(exp(V_BE/V_T)－1)，N為晶體管個數，V_T＝KT/q，K為波滋曼常數，q為電子電荷，T為絕對溫度，VBE為基極至射極間的電位，I_c為集極電流，I_s為飽和漏電流，因此，I_MP3約正比于絕對溫度。

而由于BJT的V_BE具有負溫度系數的特性，故將感測所得具有正溫度系數的ΔV與具有負溫度系數的晶體管QP3的V_BE3經比例放大后相加，便可得到低溫度系數的電壓源，于此電路中，是將以MP4及MP3所形成的電流鏡放大后的ΔV及以R2/R1比例放大后的V_BF3予以相加，而獲致低溫度系數的bandgap參考電壓源V_BGRO。