[发明专利]基准电流输出装置以及基准电流输出方法

说明书

技术领域

本发明涉及基准电流输出装置，特别涉及生成不会依赖于温度的变化而变化的基准电流的基准电流输出装置以及基准电流输出方法。

背景技术

在专利文献1中公开了一种生成不会依赖于温度的变化而变化的电流并输出的绝对温度比例（proportional to absolute temperature；以下，称为“PTAT”。）电流输出装置。专利文献1中所记载的PTAT电流输出装置具有如下功能：通过带隙电路（bandgap circuit）使具有正的温度梯度的电流和具有负的温度梯度的电流抵消，由此生成不会依赖于温度的变化而变化的电流，利用P沟道型MOS（metal oxide semiconductor，金属氧化物半导体）场效应晶体管（以下，称为“PMOS晶体管”。）将该电流作为具有规定的温度梯度的基准电流而输出。再有，在本说明书中，“温度梯度”指的是电流值相对于绝对温度的比率。

可是，利用专利文献1中所记载的PTAT电流输出装置而得到的基准电流的特性被搭载于PTAT电流输出装置的晶体管的尺寸的偏差较大地影响。因此，本发明者为了调整基准电流的特性，研究了针对PTAT电流输出装置而采用如图10所示那样的电路结构。在图10中示出了本发明者研究的电流输出装置100的结构的一个例子。如同图所示那样，电流输出装置100构成为包含：基准电压生成电路102以及基准电流生成电路104。

基准电压生成电路102构成为包含：pnp型双极晶体管（以下，仅称为“双极晶体管”。）106、108、PMOS晶体管110、112、电阻器114、运算放大器116、以及输出端子118。再有，双极晶体管106的尺寸和双极晶体管108的尺寸之比（晶体管比）通过（双极晶体管106的尺寸）﹕（双极晶体管108的尺寸）=1﹕N（比1大的值）来进行表示。

在像这样构成的基准电压生成电路102中，通过向电阻器114施加的电压所具有的正的温度梯度和向双极晶体管108施加的电压所具有的负的温度梯度相互抵消，从而从输出端子118输出作为不会依赖于温度的变化而变化的恒定电压的基准电压。

基准电流生成电路104构成为包含：基准电压生成电路102的一部分、并联连接的尺寸不同的n（2以上的自然数）个PMOS晶体管120A₁～120A_n、PMOS晶体管120B₁～120B_n、以及输出端子122，通过基准电压生成电路102的一部分以及PMOS晶体管120A₁～120A_n来构成电流镜电路。再有，以下，在不需要区别PMOS晶体管120A₁～120A_n来进行说明的情况下仅称为“PMOS晶体管120A”，在不需要区别PMOS晶体管120B₁～120B_n进行说明的情况下仅称为“PMOS晶体管120B”。

在像这样构成的基准电流生成电路104中，基准电压生成电路102的具有正的温度梯度的电流i1（=i2）通过基准电流生成电路104而作为基准电流i3从输出端子122被取出。通过选择性地使用PMOS晶体管120A₁～120A_n，该基准电流i3能作为与电流镜比对应的电流而被取出。也就是说，作为从PTAT电流输出装置100输出的电流的基准电流i3能通过对PMOS晶体管120B₁～120B_n进行开关从而进行调整。在此，图11是将纵轴设为电流值、将横轴设为绝对温度来表示通过电流输出装置100生成的基准电流的调整前后的绝对温度特性的图表，根据同图可知，通过如上述那样利用PMOS晶体管120A来调整基准电流i3，从而使从电流输出装置100输出的电流与目标特性点相符合。

专利文献

专利文献1：日本特开2006-262348号公报。