[發(fā)明專利]一種正溫系數(shù)電流源和一種零溫度系數(shù)電流源

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011189541.5
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112256078B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發(fā)明（設計）人: 甄少偉;方舟;梁懷天;羅攀;易子皓;張波
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G05F1/567
• 分類號: G05F1/567
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 葛啟函

1.一種正溫度系數(shù)電流源，其特征在于，包括第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第六PMOS管、第一電阻、第二電阻、第一電容、第一雙極型晶體管和第二雙極型晶體管，

第一PMOS管的柵漏短接并通過第一電阻后接地，其源極連接電源電壓，用于產(chǎn)生偏置；

第三PMOS管、第四PMOS管和第六PMOS管的柵極均連接第一PMOS管的柵極，其源極均連接所述電源電壓，第三PMOS管、第四PMOS管和第六PMOS管分別與第一PMOS管構成電流鏡；

第二PMOS管的柵極連接第三PMOS管的漏極并通過第一電容后連接所述電源電壓，其漏極連接第一PMOS管的漏極，其源極連接所述電源電壓；

第三PMOS管的漏極連接第一雙極型晶體管的集電極，第四PMOS管的漏極連接第一雙極型晶體管的基極并通過第二電阻后連接第二雙極型晶體管的基極和集電極，第一雙極型晶體管和第二雙極型晶體管的發(fā)射極接地，則流過第一雙極型晶體管集電極的電流和流過第二雙極型晶體管集電極的電流相等，設置第一雙極型晶體管和第二雙極型晶體管的發(fā)射區(qū)面積之比為1:n，n為正整數(shù)，流過第二電阻的電流是正溫度系數(shù)的電流，其中V_T是熱電壓，R₂是第二電阻的電阻值，即第四PMOS管的漏極電流為正溫度系數(shù)的電流，第三PMOS管、第四PMOS管和第六PMOS管分別與第一PMOS管構成電流鏡，則第一PMOS管、第三PMOS管和第六PMOS管的漏極電流均為正溫度系數(shù)的電流，將第六PMOS管的漏極作為所述正溫度系數(shù)電流源的輸出端。

2.一種零溫度系數(shù)電流源，其特征在于，包括正溫度系數(shù)電流產(chǎn)生單元、負溫度系數(shù)電流產(chǎn)生單元和疊加單元，

所述正溫度系數(shù)電流產(chǎn)生單元包括第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第一電阻、第二電阻、第一電容、第一雙極型晶體管和第二雙極型晶體管，

第一PMOS管的柵漏短接并通過第一電阻后接地，其源極連接電源電壓，用于產(chǎn)生偏置；第三PMOS管、第四PMOS管和第五PMOS管的柵極均連接第一PMOS管的柵極，其源極均連接所述電源電壓，第三PMOS管、第四PMOS管和第五PMOS管分別與第一PMOS管構成電流鏡；第二PMOS管的柵極連接第三PMOS管的漏極并通過第一電容后連接所述電源電壓，其漏極連接第一PMOS管的漏極，其源極連接所述電源電壓；

第三PMOS管的漏極連接第一雙極型晶體管的集電極，第四PMOS管的漏極連接第一雙極型晶體管的基極并通過第二電阻后連接第二雙極型晶體管的基極和集電極，第一雙極型晶體管和第二雙極型晶體管的發(fā)射極接地，則流過第一雙極型晶體管集電極的電流和流過第二雙極型晶體管集電極的電流相等，設置第一雙極型晶體管和第二雙極型晶體管的發(fā)射區(qū)面積之比為1:n，n為正整數(shù)，流過第二電阻的電流是正溫度系數(shù)的電流，其中V_T是熱電壓，R₂是第二電阻的電阻值，即第四PMOS管的漏極電流為正溫度系數(shù)的電流，第三PMOS管、第四PMOS管和第五PMOS管分別與第一PMOS管構成電流鏡，則第一PMOS管、第三PMOS管和第五PMOS管的漏極電流均為正溫度系數(shù)的電流；

所述負溫度系數(shù)電流產(chǎn)生單元包括第一NMOS管、第二NMOS管、第三雙極型晶體管和第三電阻，第一NMOS管的柵漏短接并連接第五PMOS管的漏極和第二NMOS管的柵極，其源極連接第二NMOS管的源極并接地，第一NMOS管和第二NMOS管構成電流鏡，用于鏡像第五PMOS管的漏極電流；第三雙極型晶體管的集電極連接所述電源電壓，其基極連接第三電阻的一端，其發(fā)射極連接第三電阻的另一端和第二NMOS管的漏極，則第三電阻兩端的電壓是第三雙極型晶體管基極到發(fā)射極的壓差，流過第三電阻的電流是負溫度系數(shù)電流；

所述疊加單元包括第三NMOS管、第七PMOS管和第八PMOS管，第三NMOS管的柵極連接第一NMOS管的柵極，其源極接地，第三NMOS管與第一NMOS管構成電流鏡，用于鏡像第五PMOS管的漏極電流，則第三NMOS管的漏極電流是正溫度系數(shù)的電流；

第七PMOS管的漏極連接第三雙極型晶體管的基極和第三NMOS管的漏極，則第七PMOS管的漏極電流為第三NMOS管的漏極電流和流過第三電阻的電流疊加得到，通過調(diào)節(jié)第二電阻的阻值、第三電阻的阻值和n的數(shù)值使得疊加后的電流為零溫度系數(shù)的電流；

第八PMOS管的柵極連接第七PMOS管的柵極和漏極，其源極連接第七PMOS管的源極并連接所述電源電壓，第八PMOS管和第七PMOS管構成電流鏡，將第八PMOS管的漏端作為所述零溫度系數(shù)電流源的輸出端。

3.根據(jù)權利要求2所述的零溫度系數(shù)電流源，其特征在于，所述零溫度系數(shù)電流源還能產(chǎn)生正溫度系數(shù)的電流，所述零溫度系數(shù)電流源還包括第六PMOS管，第六PMOS管的柵極連接第一PMOS管的柵極和漏極，其源極連接所述電源電壓，第六PMOS管與第一PMOS管構成電流鏡，第六PMOS管的漏極輸出正溫度系數(shù)的電流。