[發明專利]一種基于BCD工藝的耐高壓基準電流源

無效

• 申請號: 201310058803.8
• 申請日: 2013-02-25
• 公開（公告）號: CN103197715A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 季曉鋒;蔣毅強
• 申請（專利權）人: 無錫凌湖科技有限公司
• 主分類號: G05F1/567
• 分類號: G05F1/567;G05F1/569
• 代理公司: 無錫華源專利事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 孫力堅

技術領域

本發明涉及集成電路的硬件實現方式，具體涉及一種基于BCD工藝的耐高壓基準電流源。

背景技術

基準電流源是在模擬集成電路中用來作為其他電路的電流的高精度、低溫度系數的電流源。電流源作為模擬集成電路的關鍵電路單元，廣泛應用于運算放大器、A/D轉換器、D/A轉換器中。偏置電流源的復制，然后輸出給系統的其他模塊。因此，電流源的精度直接影響到整個系統的精度和穩定度。所以，經常需要配備不受溫度影響的電流源。

現有的基準電流源技術大多是基于CMOS工藝的，很難應用在高電壓環境中。有鑒于此，一種不受溫度影響、耐高壓的基準電流源已成為迫切的需求。

發明內容

本發明提供一種基于BCD工藝的耐高壓基準電流源，其具有可實現溫度系數為零，以及耐高壓的特點，從而可以產生不隨溫度變化的穩定輸出電流。

本發明的技術方案如下：

一種基于BCD工藝的耐高壓基準電流源，包括第一電路、第二電路以及第三電路；所述第一電路包括運放電路和負溫度系數電路，所述第二電路包括正溫度系數補償電路，所述第三電路包括輸出電路；所述運放電路偏置負溫度系數電路，所述負溫度系數電路輸出負溫度系數的電流至輸出電路；所述正溫度系數補償電路輸出正溫度系數的電流至輸出電路；所述輸出電路綜合所述負溫度系數的電流和所述正溫度系數的電流，輸出零溫度系數的電流。

所述第一電路包括場效應晶體管、反饋環路以及放大器，所述反饋環路以及放大器將場效應晶體管偏置，所述場效應晶體管輸出的電流為負溫度系數的電流；所述第二電路包括電阻以及由四個三極管構成的正溫度系數電路，所述正溫度系數電路的電壓加所述電阻上，得到正溫度系數的電流；所述第三電路包括MOS管以及鏡像管，所述MOS管將第一電路的輸出電流和第二電路的輸電流加權，得到零溫度系數的電流，所述鏡像管將所述零溫度系數的電流鏡像并輸出。

本發明的有益技術效果是：

本發明所提供的基于BCD工藝的耐高壓基準電流源，具有可實現溫度系數為零，以及耐高壓的特點，可以產生不隨溫度變化的穩定輸出電流，廣泛適用于需要較高精度和穩定度的模擬集成電路中。

本發明附加的優點將在下面具體實施方式部分的描述中給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

附圖說明

圖1是本發明的結構框圖。

圖2是本發明的電路原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式做進一步說明。

首先，本發明提出一種產生不受溫度影響的輸出電流的方法。該方法是：將兩個溫度系數相反的電流相加，產生輸出電流。兩個溫度系數相反電流中的第一電流I1為場效應晶體管產生的輸出電流，兩個溫度系數相反電流中的第二電流I2為帶隙電路產生的正溫度系數電壓除以電阻獲得的電流。第一電流I1和第二電流I2相加得出的電流即為不受溫度影響的輸出電流。

本方法的原理如下：為了實現耐高壓，本發明選取場效應晶體管來實現。假如選取夾斷電壓V_P很高的場效應晶體管，則勢壘改變引起I_D的改變很微小，總的結果取決于電阻率的變化，因此，產生負的凈溫度系數。為了補償上述負溫度系數，利用一個正溫度系數的電流對此進行補償。而兩個三極管的V_BE之差是一個與V_T有關的函數，為正溫度系數。再用該電壓比上一個電阻就可以得到一個正溫度系數的電流。上述正溫度系數的電流與負溫度系數的電流相加，就得到一個與溫度無關的電流。

圖1示出了本發明的電路模塊框圖，其是上述方法的一種硬件電路實現方式，具體來說，是一種基于BCD工藝的耐高壓基準電流源。其電路結構如圖1所示：由運放電路A、負溫度系數電路B、正溫度系數補償電路C以及輸出電路D共同組成。運放電路A合理的偏置負溫度系數電路B，使其輸出具有負溫度系數；由正溫度系數補償電路C補償負溫度系數電路B的溫度系數；由輸出電路D綜合負溫度系數電路B和正溫度系數補償電路C的輸出電流，最終輸出零溫度系數的電流。

其中，運放電路A和負溫度系數電路B構成第一電路，正溫度系數補償電路C為第二電路，輸出電路D為第三電路。

圖2是圖1的具體電路。如圖2所示：

第一電路：通過由電阻R1、電阻R2、電阻R3和MOS管J1構成的負溫度系數反饋環路和由MOS管M3、MOS管M4、MOS管M5、三極管Q6、三極管Q7構成的放大器的共同設置，將場效應晶體管偏置在適當的環境下，此時由該場效應晶體管輸出的電流為負溫度系數的電流I1。