【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及开关电源，尤其是一种自偏置结构的ptat电流产生电路。
技术介绍
1、参考电流源(ptat电流)是模拟和混合信号集成电路的重要单元电路，它被广泛应用于低压差线性稳压器(lowdropout regulator，ldo)等电路中。作为整个电路或者系统的“基准”，其性能直接影响电路的性能，因此，参考电流源应该具有良好的抗干扰能力。例如在一定的电源电压变化范围内的变化小、在工作温度内受温度变化影响小、受工艺参数影响小等。
2、现有的一些ptat电流产生电路，例如中国公开号为cn106774574a所设计的带隙基准源电路，其设置第一运算放大器和基准电压输出支路，该基准电压输出支路包括串联电连接的第一pmos管和第一双极性晶体管，所述第一运算放大器的两个输入端中的一端连接到一条所述基本支路中的双极性晶体管控制端，另一端连接到所述基准电压输出支路的第一双极性晶体管控制端；所述第一pmos管的栅极与所述第一运算放大器的输出端连接，所述第一pmos管的源极连接到电压vcc端，漏极为所述基准电压输出端，通过第一运算放大器实现将输出基准电压反馈至第一pmos管上，对第一pmos管的输出进行反馈控制，从而实现了基准电压的输出控制。又如中国公开号为cn103677059a所设计的具有温度检测功能的参考电压源电路，其包括第一晶体管、第一电阻和用于实时检测温度的温度检测信号模块；第一晶体管的栅极连接至温度检测信号模块，第一晶体管的源极连接温度检测信号模块的电源vpower，第一晶体管的漏极串联第一电阻接地，第一晶体管和第一电阻的相
3、然而，从上述现有技术可以看出，传统的参考电流源多是使用了运算放大器来产生ptat电流，而运算放大器会受到输入“失调”的影响，从而影响基准源的输出结果，因此其抗干扰能力还有待加强。并且，运算放大器的加入会使得ptat电路的面积被加大。
技术实现思路
1、本专利技术的专利技术目的在于：针对上述存在的全部或部分问题，提供一种自偏置结构的ptat电流产生电路，以提高参考电流源的抗干扰能力，并同时缩小ptat电路的面积。
2、本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种自偏置结构的ptat电流产生电路，包括pmos管m1、自偏置电路、双极性晶体管q1、双极性晶体管q2、双极性晶体管q3和双极性晶体管q4；其中：
4、所述双极性晶体管q1、双极性晶体管q2的集电极分别连接到所述自偏置电路，所述双极性晶体管q1的基极与双极性晶体管q2的基极相连，所述双极性晶体管q2的基极和集电极相连；所述双极性晶体管q1的发射极分别连接双极性晶体管q3的集电极和双极性晶体管q4的基极，所述双极性晶体管q2的发射极分别连接双极性晶体管q4的集电极和双极性晶体管q3的基极；所述双极性晶体管q3的发射极经电阻r1接地，所述双极性晶体管q4的发射极接地；电流源由所述自偏置电路输入；所述pmos管m1镜像所述自偏置电路的电流。
5、进一步的，所述自偏置电路由pmos管m2、pmos管m3、电阻r2构成；所述pmos管m2的栅极和pmos管m3的栅极相连；所述pmos管m2的源极和pmos管m3的源极分别与电流源连接；所述pmos管m2的漏极与栅极相连，且分别连接到pmos管m1的栅极和双极性晶体管q1的集电极；所述pmos管m3的栅极连接双极性晶体管q2的集电极；所述电阻r2的两端并联到所述pmos管m3的源极和漏极。
6、进一步的，所述双极性晶体管q1、双极性晶体管q2、双极性晶体管q3和双极性晶体管q4均为npn型。
7、进一步的，所述双极性晶体管q1的发射极与所述双极性晶体管q2的发射极的面积不同；所述双极性晶体管q3的发射极与所述双极性晶体管q4的发射极的面积不同。
8、进一步的，通过具有正温度系数的电压来产生正温度系数的电流源。
9、进一步的，所述电阻r1为阻值可调电阻。
10、综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
11、本专利技术的ptat电路摒弃了传统参考电流源设计中使用运算放大器的设计思路，避免了其引入的失调电压。采用少量的场效应管和双极性晶体管即构造出ptat电路，大幅减小了电路面积，并且该ptat电路具有自偏置能力。另外，传统的ptat电流均是通过晶体管基极-发射极压差(电压之差)与电阻比值计算得到，本专利技术叠加了两个压差来计算ptat电流，减少了电流镜镜像电流时所引起的误差，提高了电路产生偏置电流的精度。除此之外，双极性晶体管工作在不同的电流密度下，因此产生的压差是一个与绝对温度成正比的电压，最终产生的ptat电流同样与绝对温度成正比。相较于传统的设计方式，结构上更加简单、性能更好且与电源电压、温度无关的参考电流源，并在此基础上改进了电流源的自偏置结构，从而进一步提高了参考电流源的精度。
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1.一种自偏置结构的PTAT电流产生电路，其特征在于，包括PMOS管M1、自偏置电路、双极性晶体管Q1、双极性晶体管Q2、双极性晶体管Q3和双极性晶体管Q4；其中：
2.如权利要求1所述的自偏置结构的PTAT电流产生电路，其特征在于，所述自偏置电路由PMOS管M2、PMOS管M3、电阻R2构成；所述PMOS管M2的栅极和PMOS管M3的栅极相连；所述PMOS管M2的源极和PMOS管M3的源极分别与电流源连接；所述PMOS管M2的漏极与栅极相连，且分别连接到PMOS管M1的栅极和双极性晶体管Q1的集电极；所述PMOS管M3的栅极连接双极性晶体管Q2的集电极；所述电阻R2的两端并联到所述PMOS管M3的源极和漏极。
3.如权利要求1所述的自偏置结构的PTAT电流产生电路，其特征在于，所述双极性晶体管Q1、双极性晶体管Q2、双极性晶体管Q3和双极性晶体管Q4均为NPN型。
4.如权利要求3所述的自偏置结构的PTAT电流产生电路，其特征在于，所述双极性晶体管Q1的发射极与所述双极性晶体管Q2的发射极的面积不同；所述双极性晶体管Q3的发射极与所述双极性晶
5.如权利要求1所述的自偏置结构的PTAT电流产生电路，其特征在于，通过具有正温度系数的电压来产生正温度系数的电流源。
6.如权利要求1所述的自偏置结构的PTAT电流产生电路，其特征在于，所述电阻R1为阻值可调电阻。
...【技术特征摘要】
1.一种自偏置结构的ptat电流产生电路，其特征在于，包括pmos管m1、自偏置电路、双极性晶体管q1、双极性晶体管q2、双极性晶体管q3和双极性晶体管q4；其中：
2.如权利要求1所述的自偏置结构的ptat电流产生电路，其特征在于，所述自偏置电路由pmos管m2、pmos管m3、电阻r2构成；所述pmos管m2的栅极和pmos管m3的栅极相连；所述pmos管m2的源极和pmos管m3的源极分别与电流源连接；所述pmos管m2的漏极与栅极相连，且分别连接到pmos管m1的栅极和双极性晶体管q1的集电极；所述pmos管m3的栅极连接双极性晶体管q2的集电极；所述电阻r2的两端并联到所述pmos管m3的源极和漏极。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：王辉，吴龙好梦，叶强，王浩哲，陈琪，田野，吕雨若，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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