[发明专利]一种零温度漂移系数的恒温基准电流源

说明书

本发明涉及一种零温度漂移系数的恒温基准电流源，其特征在于：它包括偏置电压产生电路和零温漂系数电路；所述偏置电压产生电路的电压输出端设置有多个开关，通过选择闭合开关的组合实现特定电压的输出，产生一个特定的电压输入到所述零温漂系数电路中，使得零温漂系数电路中的mos管导通，进而产生一个零温漂系数的基准电流。本发明整体结构简单，不需要使用电阻等器件，可以避免由电阻的温度系数导致精度的下降，并降低了成本；可以通过控制Vse开关的闭合实现任意特定V_bias电压来使得零温漂系数电路导通，进而产生零温漂系数的基准电流；或者通过选择不同的mos管W/L比值实现各种电流的高精度恒温基准电流源。

技术领域

本发明涉及基准电流源技术领域，尤其涉及一种零温度漂移系数的恒温基准电流源。

背景技术

基准电流源是集成电路中非常重要的模块，其用来作为其他电路提供高精度、低温度系数的电流源，基准电流的精度和温度系数很大程度上决定了电路的性能。

为了实现高精度低温漂的基准电流源现有的方式主要有三种：一种是通过片外器件来实现，这种方式会增加系统的成本，同时片外器件的离散性大；一种是通过片内集成基准电压与电阻的比值来实现，但是片内电阻一般具有温度系数，另外在超低功耗场景下电阻的面积也会很大；一种是通过二极管的特性产生一路正温度系数和一路负温度系数，再将这两路电流以一定的比例叠加从而产生一种低温漂的基准电流，如图1所示，即为通过负温度系数和正温度系数的电流以一定比例系数叠加产生低温漂系数的基准电流源，三极管(Q1)的正向电压随温度表现为负温度系数(V1),两个三极管(Q2,Q3)工作在不同电流密度下它们的基级发射级电压差表现为正温度系数(V2-V3)；因此在运算放大器反馈的作用下流过R1的电流V1/R1为负温度系数电流，在运算放大器反馈的作用下流过R2的电流(V2-V3)/R2为正温度系数，通过一定比例K叠加可以产生低温漂系数的电流源如公式所示；但是由于失配、工艺漂移的原因为了产生地温度系数的基准电流，需要增加测试来调节电阻值和比例K；由于期间之间的失配和制造过程中参数的漂移，需要增加很多的测试成本来调节这个叠加的比例。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种零温度漂移系数的恒温基准电流源，解决了现有基准电流源存在的问题。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种零温度漂移系数的恒温基准电流源，它包括偏置电压产生电路和零温漂系数电路；所述偏置电压产生电路的电压输出端设置有多个开关，通过选择闭合开关的组合实现特定电压的输出，产生一个特定的电压输入到所述零温漂系数电路中，使得零温漂系数电路中的mos管导通，进而产生一个零温漂系数的基准电流；

特定电压的计算过程为：通过V_T(T)＝V_T(T₀)+a_vt(T-T₀)，进而得到其中，Iref是MOS管漏级电流；u_n是MOS管的迁移率；C_ox是MOS管的栅氧层电容；W是MOS管的长度；L是MOS管的沟道宽度；Vref是MOS管的栅级电压；V_T是MOS管的阈值电压；Iref(T)是带温度表达方式的MOS管漏极电流；a_vt是阈值电压的温度系数；a_u是迁移率的温度系数。

所述偏置电压产生电路包括一比较器，比较器的正向输入端连接基准电压源，比较器的输出端串联有R1n电阻串和R2n电阻串；所述R1n电阻串和R2n电阻串皆由n个电阻串联得到，且每个串联电阻的节点都并联有一个Vse开关来控制选通；所述比较器的负向输入端连接到R1n和R2n电阻串的串联端；每个Vse开关与所述零温漂系数电路的输入端连接。