[发明专利]零温度系数可调电压基准源

权利要求书

1.一种零温度系数可调电压基准源，其特征在于，包括：正温度系数电流源产生电路、负温度系数电流源产生电路和可调电阻R2；所述正温度系数电流源产生电路包括PMOS晶体管M7、M8和双极型晶体管Q1、Q2；工作在不同电流下的双极型晶体管Q1、Q2的基极-发射极电压之间的差值与绝对温度成正比，利用电流镜电路获得与温度成正比的由PMOS晶体管M7、M8构成的正温度系数电流源，PMOS晶体管M7、M8构成共源共栅电流源I₁镜像正温度系数电流源；所述负温度系数电流源产生电路包括PMOS晶体管M15、M16和双极型晶体管Q3；双极晶体管Q3的基极-发射极电压与绝对温度成反比，利用电流镜电路获得与温度成反比的由PMOS晶体管M15、M16构成的负温度系数电流源，PMOS晶体管M15、M16构成共源共栅电流源I₂镜像负温度系数电流源；电流源I₁的输出由PMOS晶体管M8漏极输出，电流源I₂的输出由PMOS晶体管M16漏极输出，PMOS晶体管M8与M16的漏极相连实现零温度系数基准电流I_REF；电流源I₁与电流源I₂以适当的权重、相加，使得成立，得到具有零温度系数的电流基准；PMOS晶体管M8与M16的漏极相连再与可调电阻R2的一端相连，可调电阻R2的另一端接地。

2.根据权利要求1所述的零温度系数可调电压基准源，其特征在于：所述正温度系数电流源产生电路还包括PMOS晶体管M1、M2、M3、M4，NMOS晶体管M5、M6，电阻R1和正温度系数启动电路模块STARTUP；由PMOS晶体管M1、M2、M3、M4组成共源共栅结构的电流镜电路与NMOS晶体管M5、M6组成的电流镜电路构成自偏置的正温度系数电压源电路，正温度系数启动电路模块STARTUP接入NMOS晶体管M5的漏极端；双极晶体管Q1、Q2的基极与集电极短接构成二极管并使双极晶体管Q2的发射极与电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端与NMOS晶体管M6的源极相连，双极晶体管Q1的发射极与NMOS晶体管M5的源极相连，NMOS晶体管M5、M6的源极端电压相等；PMOS晶体管M7、M8的栅极分别于晶体管M2、M4的栅极相连以实现电流镜像；正温度系数的电流I₁为，由PMOS晶体管M7、M8组成共源共栅结构的电流源构成；双极晶体管Q2比Q1大，双极晶体管Q1、Q2基极-发射极电压的差值具有正温度系数：，其中K为双极晶体管Q2与Q1并联个数之比；Q1两端的电压等于Q2两端的电压和电阻R1两端的电压之和，即，可推出：，；流过双极晶体管Q1、Q2的两条支路的电流相等，其基极-发射极电压降之差落在电阻R1上。

3.根据权利要求2所述的零温度系数可调电压基准源，其特征在于：所述负温度系数电流源产生电路还包括PMOS晶体管M9、M10、M11、M12，NMOS晶体管M13、M14，电阻R3和负温度系数启动电路模块STARTUP；由PMOS晶体管M9、M10、M11、M12组成共源共栅结构的电流镜电路与NMOS晶体管M13、M14组成的电流镜电路构成自偏置的负温度系数电压源电路，负温度系数启动电路模块STARTUP接入晶体管M13的漏极端；双极晶体管Q3的基极与集电极短接构成二极管，双极晶体管Q3的发射极与NMOS晶体管M13的源极相连；双极晶体管Q3的集电极与地相连并与电阻R3的一端相连，R3另一端与NMOS晶体管M14的源极相连，NMOS晶体管M13、M14的源极端电压相等；PMOS晶体管M15、M16的栅极分别与PMOS晶体管M10、M12的栅极相连以实现电流镜像；负温度系数的电流I₂为，由PMOS晶体管M15、M16组成共源共栅结构的电流源构成；双极晶体管Q3基极-发射极电压即二极管的正向电压具有负温度系数，常温下为，流过双极晶体管Q3和电阻R3这两条支路的电流相等，即：，。

4.根据权利要求3所述的零温度系数可调电压基准源，其特征在于：所述PMOS晶体管M8和M16的漏极相连作为零温度系数的电流源，正温度系数电流源和负温度系数电流源以适当的权重相加得到零温度系数的电流源，即；零温度系数的电流源的温度系数为零，即：，从而可得到；当时，；零温度系数的可调电压基准源由零温度系数的电流源加一个可调电阻R2构成，即PMOS晶体管M8和M16的漏极相连再与电阻R2的一端相连，R2的另一端接地；零温度系数可调电压源REGV即为电阻R2两端电压。