[發明專利]一種溫度補償的電流產生電路

有效

• 申請號: 201711381800.2
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108170198B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 陳丹鳳
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: G05F1/567
• 分類號: G05F1/567
• 代理公司: 11227 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 王寶筠

本發明提供一種溫度補償的電流產生電路，第一MOS管與第二MOS管之間的電壓，通過運算放大器的負反饋作用加到電阻上；而第一MOS管與第二MOS管之間的電壓，也即運算放大器的反相輸入端電壓，其溫度系數與電阻的溫度系數相抵，從而能夠產生隨溫度變化小的穩定電流。并且，本發明中的溫度補償的電流產生電路，以MOS管作為基礎元件實現上述原理，相比現有技術減小了電路的整體面積。

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，特別涉及一種溫度補償的電流產生電路。

背景技術

產生穩定的、隨溫度變化較小的參考電壓和參考電流，一直是模擬電路中的一個需求。穩定的參考電壓或參考電流，作為其他電路的輸入偏置信號，對電路的最終特性有重要影響。

現有技術中一種常見的方法是使用BGR(bandgap reference)來產生偏置電壓和偏置電流，參見圖1；其主要是利用三極管基極與發射極之間電壓Vbe的負溫特性，以及兩個三極管間△Vbe的正溫特性，來實現溫度補償，進而產生恒定的電壓或電流。

但是如圖1所示的現有技術方案，因其采用的三極管本身面積較大，且電阻較多，使得相應的電路總面積較大，不利于應用在一些小面積設計中。

發明內容

本發明提供一種溫度補償的電流產生電路，以解決現有技術中總面積大的問題。

為實現上述目的，本申請提供的技術方案如下：

一種溫度補償的電流產生電路，包括：第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、電阻及運算放大器；其中：

所述第一MOS管的源極接收第一電源電壓；

所述第一MOS管的柵極和漏極，與所述第二MOS管的源極和所述運算放大器的反相輸入端相連；

所述第二MOS管的柵極和漏極，與所述電阻的一端相連；

所述電阻的另一端與所述運算放大器的同相輸入端及所述第三MOS管的漏極相連；

所述第三MOS管的柵極與所述運算放大器的輸出端相連；

所述第三MOS管的源極接收第二電源電壓；

所述第一MOS管和所述第二MOS管之間的電壓通過所述運算放大器的負反饋作用加到所述電阻上，且所述第一MOS管和所述第二MOS管之間的電壓的溫度系數與所述電阻的溫度系數相抵。

優選的，所述第一MOS管與所述第二MOS管均工作在亞閾值區。

優選的，所述第一MOS管和所述第二MOS管之間的電壓的計算公式為：

VC＝V1/2－[nkln(a/b)/2q]T；

其中，VC為所述第一MOS管和所述第二MOS管之間的電壓，V1為所述第一電源電壓，n是一個和偏置電壓相關的修正因子，k是波爾茲曼常數，q是電子的電量，a/b是所述第二MOS管與所述第一MOS管的比值，T是溫度。

優選的，所述第一電源電壓不隨溫度變化，所述第二MOS管與所述第一MOS管的比值a/b可調，以實現所述第一MOS管和所述第二MOS管之間的電壓的溫度系數與所述電阻的溫度系數相抵。

優選的，所述第二MOS管與所述第一MOS管的比值a/b的計算公式為：

a/b＝(W2/L2)/(W1/L1)；

其中，W1是第一MOS管的寬，L1是第一MOS管的長，W2是第二MOS管的寬，L2是第二MOS管的長。