本发明专利技术涉及模拟集成电路领域。为提供一种低温漂移的基准电压和基准电流产生电路，本发明专利技术采取的技术方案是，低温漂移基准电压和基准电流产生电路，由正温度系数电流产生电路及负温度系数电流产生电路构成，正温度系数电流产生电路设置有三极管Q1、Q2、Q3、Q4，Q5，三极管Q1、Q2基极相连并连接到三极管Q1集电极，三极管Q1的发射极分别连接三极管Q3的基极、三极管Q4的集电极，三极管Q2的发射极分别连接三极管Q4的基极、三极管Q3的集电极，三极管Q3、Q4发射极经电阻R1相连，三极管Q4发射极接地，三极管Q1、Q2的集电极分别为输入端、输出端。本发明专利技术主要应用于制造基准电压和基准电流。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及模拟集成电路领域，尤其涉及设计受温度影响很小的基准电压和基准电流产生电路，具体讲，涉及低温漂移基准电压和基准电流产生电路。
技术介绍
随着各种类型供电系统技术水平的 提高，各种谐波对电网的污染也变得日益严重，PFC技术成为电源管理IC研究的重要方向之一。基准电压源和基准电流源是PFC中不可或缺的组成部分。PFC芯片中供电电压为12V，需要通过基准电压和基准电流产生用于充当内部电源的低压直流电压。同时基准电压源关系到芯片中比较器的工作状态、输出电压；基准电流源为PFC各个模块提供电流，其性能对比较器、锯齿波的时钟频率、误差放大器等的工作状态有很大的影响。传统的电压、电流基准电路多采用带隙基准单元，带隙基准单元中的运放不可避免存在失调，且电路结构比较复杂，功耗大。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术的不足，提供一种低温漂移的基准电压和基准电流产生电路，为达到上述目的，本专利技术采取的技术方案是，低温漂移基准电压和基准电流产生电路，由正温度系数电流产生电路及负温度系数电流产生电路构成，正温度系数电流产生电路设置有三极管Ql、Q2、Q3、Q4，三极管Ql、Q2基极相连并连接到三极管Ql集电极，三极管Ql的发射极分别连接三极管Q3的基极、三极管Q4的集电极，三极管Q2的发射极分别连接三极管Q4的基极、三极管Q3的集电极，三极管Q3、Q4发射极经电阻Rl相连，三极管Q4发射极接地，三极管Ql、Q2的集电极分别为输入端、输出端；负温度系数电流产生电路结构为三极管Q5的发射极经电阻R2接地，三极管Q5的基极、集电极分别为输入端、输出端；正负温度系数两种电流叠加实现零温度系数电流。正负温度系数两种电流是分别各自对应通过宽长比为I : K1U K2的一组镜像的PMOS管后，进行电流叠加实现零温度系数电流。零温度系数电流经电阻分压实现基准电压输出。本专利技术的技术特点及效果本专利技术通过6个三极管实现了 PTAT电流的产生，通过一个三极管与电阻生成了负温度系数电流，通过叠加实现零温度系数电流。产生的零温度系数电流通过电阻得到电压值各异的基准电压，以用于PFC各个比较器以及其它模块。本专利技术提出的基准电压/电流的产生电路成功实现了低温漂移。附图说明图I基准电路结构框图。图2PTAT电流产生电路。图3负温度系数电流产生电路。图4基准电流产生电路。图5基准电压产生电路。具体实施例方式图I为本专利技术基准电路的结构框图，通过正负温度系数电流的叠加，实现零温度系数电流，即实现低温度漂移。电路结构简单，实现了低温度漂移。图2为PTAT电流产生电路，本专利技术通过6个三极管实现PTAT电流的产生。图3为负温度系数电流产生电路，该图通过一个三极管与电阻生成负温度系数电流。图4为零温度系数电流产生电路，该电路通过图2-1、图3产生的正负温度系数两种电流叠加实现零温度系数电流。图5为基准电压产生电路，图4生的零温度系数电流通过电阻得到电压值各异的基准电压，以用于PFC各个比较器以及其它模块。 本专利技术采用6个三极管实现PTAT电流的产生，通过一个三极管与电阻生成负温度系数电流，通过叠加实现零温度系数电流。产生的零温度系数电流通过电阻得到电压值各异的基准电压，以用于PFC各个比较器以及其它模块。图2中，三极管Q2、Q4的尺寸完全相同，Ql、Q3管由两个与Q2、Q4尺寸完全相同的NPN三极管并联而成，共6个三极管；图3中，Q5极管尺寸与Q2、Q4尺寸完全相同。Vbe为三极管的基极-发射极电压，Vbe = VTln (IcZIs)。其中热电压Vt = KT/q °c T，K为玻尔兹曼常数I. 380X 10-23J/K, T为温度，q为电子电量I. 602X 10_19C，I。为三极管的集电极电流，Is为饱和电流，Is正比于/W7V，ii为少数载流子迁移率，《丨为硅的本征载流子浓度，通过dVmldT ,得出Vbe具有负温度系数。Vbei Vbe5分别为Ql Q5的三极管的基极_发射极电压，Vbi Vb5分别为Ql Q5管的基极电压，Vei Ve5分别为Ql Q5管的发射极电压。I。、I” I3分别为Q2、Q3支路，Ql、Q4支路及Q5、R2支路上的电流。由图2 可知，Vbe4-Vbei = VTln(I1As)-VTln(I1AIs) = VTln2则Vbe4 = Vb4 = VE2 = VTln2+VBE1得出Vbe2 = Vbi-Vb4 = VB1-VTln2-VBE1 = VE1-VTln2 (I)XVbe2-Vbe3 = V1In (I0/Is)-V1In (I0/2IS) = VTln2得出Vbe2 = VTln2+VBE3 = VTln2+VB3-I0R1 = VTln2+VE1-I0R1 (2)由(I)(2)得到 VE1-VTln2 = VTln2+VE1-I0R1则I0R1 = 2VTln2,10 = 2VTln2/R10 又 Vt = KT/q,则 I0 与温度成正比，实现了 PTAT电流的产生。R1 R3分别为电阻Rl R3的阻值。由图2 可知，ibias 节点处的电压为 VBE4+VBE2，则图 3 中，I3 = (VBE4+VBE2_VBE5)/R3 =vbe/r3，与温度成反比，实现了负温度系数电流的产生。I2为I0通过电流镜像得到的电流，I4为I3通过电流镜像得到的电流，Iout为输出电流。设图4中PMOS管PU P2以及P3、P4的宽长比之比为I : K1, P5、P6以及P7、P8的宽长比之比为 I : K2。则图 4 中，I2 = K1I0 = KPVtIi^ZR1, I4 = K2I3 = K2VBE/R2，得到 Iwt=I2+I4 = K12VTln2/R1+K2VBE/R2 (3)式(3)中Itjit前一项具有正温度系数，后一项与温度成反比，通过设置KpK2ApR2实现零温度系数电流。选择K1 = K2 = 2。图5中，通过基准电流与电阻的乘积实现基准电压，得出输出的基准电压Vref =I0Ut (ri+r2+. . rn)，通过电阻rl rn得到的电压值各异的基准电压Vrefl Vrefn分别为Vrefl=Iout (r2+. . . rn).......Vrefn = I0utXrno A rn 分别为电阻 rl rn 的阻值。通过设置ri、r2......rn实现电压各异的基准电压，以用于PFC各个比较器以及其 它模块。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.ー种低温漂移基准电压和基准电流产生电路，其特征是，由正温度系数电流产生电路及负温度系数电流产生电路构成，正温度系数电流产生电路设置有三极管Q1、Q2、Q3、Q4，三极管Q1、Q2基极相连并连接到三极管Ql集电极，三极管Ql的发射极分别连接三极管Q3的基极、三极管Q4的集电极，三极管Q2的发射极分别连接三极管Q4的基极、三极管Q3的集电极，三极管Q3、Q4发射极经电阻Rl相连，三极管Q4发射极接地，三极管Ql、Q2的集电极分别为输入端、输出端...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚素英，付园园，徐江涛，高静，史再峰，聂凯明，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：
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