[发明专利]可调正负温度系数的恒流源及其调节方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可调正负温度系数的恒流源，以及该恒流源的调节方法。

背景技术

传统理想恒流源定义为不随电压和温度变化的电流，电流值具有零温度系数。

图1所示的传统自激推挽式变换器电路中的启动电路采用的是电阻元件，即图中的第一电阻R101，这样流过电阻的启动电流几乎保持不变，这种方案会导致自激推挽式变换器具有低温启动难而高温短路易烧坏的缺点，而使得启动电流具有负温度特性就可以解决掉由温度带来的低温启动难而高温短路易烧坏的缺点。

专利申请号为201110200894.5就公开了一种用具有负温度特性恒流源取代自激推挽式变换器中的启动电阻元件，如图2-1所示，为了提高恒流源的负温度系数大小，该专利申请中使用了不易集成、且价格昂贵的热敏电阻。

为了解决热敏电阻不易集成的缺点，专利申请号为201310044913.9中提出来了一种应用性较强的，且提供了一种能够提高恒流源负温度系数的实施例电路，解决了传统的负温度系数恒流源（如图2-2所示）温度系数比较小的问题，但是提高恒流源负温度系数大小的方法并不是唯一的，且该专利申请中只涉及提高电流负温度系数大小的方法以及实施例，并没有涉及如何提高电流正温度系数大小的方法以及实施例。

鉴于集成电路工艺中的各个器件都是具有温度系数的，但是温度系数都不是很大，所以如果需要获得更大温度系数特性参数就需要通过特定方法才能实现获得特定温度系数参数的目的。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种可调正负温度系数的恒流源，通过简单的计算配比就可以得到任意所需正负温度系数的电流源，不仅改善了热敏电阻不易集成的缺点，同时本发明所涉及的方法不仅仅只是可以提高电流的负温度系数，同时也可以提高电流的正温度系数，并且本发明具有适用性广、实用性强的优点。

本发明的第二个目的是提供上述可调正负温度系数恒流源的调节方法。

本发明实现上述第一个目的的技术方案是：

一种可调正负温度系数的恒流源，其特征在于：所述的可调正负温度系数恒流源包括第一恒流源、第二恒流源和加权减法运算电路；所述第一恒流源和第二恒流源的温度系数正负相反，所述第一恒流源和第二恒流源的输出端分别连接到加权减法运算电路的被减数输入端和减数输入端，所述加权减法运算电路通过调节第一恒流源和第二恒流源的加权系数，输出正负温度系数可调的恒定电流。

作为本发明的优选实施方式之一，所述第一恒流源和第二恒流源均为电流镜电路，该电流镜电路由左、右PMOS管，左、右NMOS管和第一电阻组成，其中，所述左、右PMOS管的源极相连并接电源端，栅极相连并连接到右PMOS管的漏极，所述左、右NMOS管的栅极相连接并连接到左NMOS管的漏极，左NMOS管的源极接接地端，右NMOS管的源极通过第一电阻连接到接地端，所述左PMOS管和左NMOS管的漏极相连接，所述右PMOS管和右NMOS管的漏极相连接并且该连接点作为电流镜电路的输出端；

所述加权减法运算电路由第一、第二PMOS管和第一、第二、第三、第四NMOS管组成，其中，所述第一、第二PMOS管的源极相连并接电源端，所述第一、第二NMOS管的源极相连并接接地端，栅极相连并连接到第一NMOS管的漏极，所述第三、第四NMOS管的源极相连并接接地端，栅极相连并连接到第三NMOS管的漏极，所述第一PMOS管与第一NMOS管的漏极相连接，所述第二PMOS管与第二、第三NMOS管的漏极相连接，所述第四NMOS管的漏极作为加权减法运算电路的输出端；

所述第一恒流源的输出端连接到第二PMOS管的栅极，所述第二恒流源的输出端连接到第一PMOS管的栅极；所述第一恒流源与第二恒流源的第一电阻的温度系数正负相反；所述第一恒流源的加权系数为流过所述第二PMOS管与流过第一恒流源的第一电阻的电流之比，所述第二恒流源的加权系数则为流过所述第二NMOS管与流过第二恒流源的第一电阻的电流之比。

上优选实施方式之一中，所述第一恒流源的第一电阻为N阱扩散电阻，且所述第二恒流源的第一电阻为多晶硅电阻，或者，所述第一恒流源第一电阻为多晶硅电阻，且所述第二恒流源的第一电阻为N阱扩散电阻。