[发明专利]一种应用于多种电压的偏置电路结构

说明书

本发明提供了一种应用于多种电压的偏置电路结构，电子电路技术领域，包括随电源电压变化的第一电流基准模块以及不随电源电压变化的第二电流基准模块；所述第一电流基准模块的输出端为具有负温系数的电流基准NTC，所述第二电流基准模块的输出端为具有正温系数的电流基准PTC；所述第一电流基准模块的输出端与所述第二电流基准模块的输出端为并联结构，且所述并联后的第一电流基准模块的输出端与所述第二电流基准模块的输出端作为偏置电路结构的输出端。本发明实现了偏置电流与电压具有一定的相关性，且随着温度变化，其变化较小，对温度不敏感。

技术领域

本发明属于电子电路技术领域，尤其涉及一种应用于多种电压的偏置电路结构。

背景技术

任何一个电路系统都需要工作在一个稳定的工作点上，本发明称之为静态工作点。电路系统中都需要一个这样的模块来提供偏置电流或者偏置电压。例如共源共栅结构里面的共源共栅管需要电压偏置来确保工作在放大区，而运放和比较器又需要PTAT的尾电流来偏置静态工作点，同时基准电压源在启动时为了避免零状态，还需要偏置电路包含启动电路。在芯片电路设计中，基准源关系到集成电路设计的成败，外部供电系统提供的电源电压常常取自于适配器，不仅含有噪声，还很难为芯片提供特殊需要的基准，所以基准源只能由芯片内部电路产生。

基准源主要为电流源和电压源。在集成电路中，最常用的电压基准是带隙基准Bandgap，Bandgap可以提供一个1.25V左右的高精度电压。现在对Bandgap的研究有很多且技术成熟，经过技术补偿后，在电源电压范围较宽时，-45℃～125℃的温度范围内的温度系数可以做到3ppm/℃。由此说明Bandgap可以做到对电源和电压均不敏感。电流基准也是集成电路设计中最常用到的模块之一，对于电流基准，也多是由Bandgap电压基准除以精确阻值的电阻得到，然后通过电流镜镜像到各个模块中去，这样得到的电流会引入温度系数，导致该基准对温度敏感。常用的有与电源无关和与电源相关的两种偏置电路，与电源有关的偏置在电路中引入了电阻，由于电阻具有一阶温度系数，二阶温度系数甚至更高阶的温度系数，所以致使电路输出的偏置电压受温度影响较大，其温度曲线在电路设计中可能不符合要求。与电源无关的偏置电路中，可以适应较宽的电源电压输入范围。但是，该电路结构也是具有温度系数的，并不能做到零温系数。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种应用于多种电压的偏置电路结构，实现了偏置电流与电压具有一定的相关性，且随着温度变化，其变化较小，对温度不敏感。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

本方案提供一种应用于多种电压的偏置电路结构，包括随电源电压变化的第一电流基准模块以及不随电源电压变化的第二电流基准模块；所述第一电流基准模块的输出端为具有负温系数的电流基准NTC，所述第二电流基准模块的输出端为具有正温系数的电流基准PTC；所述第一电流基准模块的输出端与所述第二电流基准模块的输出端为并联结构，且所述并联后的第一电流基准模块的输出端与所述第二电流基准模块的输出端作为偏置电路结构的输出端。

进一步地，所述第一电流基准模块包括电阻R1、电容C1、PMOS场效应管MP1和MP2以及NMOS场效应管MN1和MN2；

所述电阻R1的一端连接电源，所述电阻R1的另一端与所述NMOS场效应管MN1的漏极连接，所述NMOS场效应管MN1的栅极分别与所述NMOS场效应管MN1的漏极以及NMOS场效应管MN2的栅极连接，所述NMOS场效应管MN1的源极接地，所述NMOS场效应管MN2的源极接地，所述NMOS场效应管MN2的漏极与所述PMOS场效应管MP1的漏极连接，所述PMOS场效应管MP1的源极连接电源，所述PMOS场效应管MP1栅极分别与电容C1的一端、所述PMOS场效应管MP2的栅极以及NMOS场效应管MN2的漏极连接，所述电容C1的另一端连接电源，所述PMOS场效应管MP2的漏极为所述第一电流基准模块的输出端，并与所述第二电流基准模块的输出端并联，所述PMOS场效应管MP2的源极连接电源。