CN104714593B - 与绝对温度成正比电路 - Google Patents

Abstract

一种与绝对温度成正比(PTAT)电路被提供。通过明智地组合电路元件能够在依赖于温度的电路输出节点产生电压。这样的PTAT电路可以用作温度传感器或者可以与其他依赖于温度的电路进行组合以提供基准电压。

Description

与绝对温度成正比电路

技术领域

本发明涉及一种用于产生依赖于温度输出的方法和装置。更具体地，本发明涉及被配置为提供与绝对温度成正比的输出信号的方法和电路。这样的输出信号可以在温度传感器、带隙型基准电压和不同的模拟电路中使用。

背景技术

众所周知温度会影响电路的性能。电器元件的电阻或电导变化依赖于它们所运行环境的温度。如此理解可以用于生成电路或传感器，其输出随温度而变化而用作温度传感器。这种电路的输出可以是与绝对温度成正比的输出，PTAT，或者可以是与绝对温度互补的输出，CTAT。PTAT电路提供随温度升高而增加的输出，而CTAT电路提供随温度升高而减少的输出。

PTAT和CTAT电路被广泛用于温度传感器、带隙型基准电压和不同的模拟电路。与绝对温度成正比(PTAT)的电压可从在不同集电极电流密度下运行的两个双极型晶体管的基极-发射极电压差得到。相应的PTAT电流可以通过反射通过电阻器的基极-发射极电压差来产生。用相同类型的第二电阻器且具有相同或相似的温度系数(TC)，基极-发射极电压差可以得到所要求的水平。

这些已知的电路可以承受用于偏置被用来产生PTAT电压的元件双极型晶体管的电流所产生的失配。

发明内容

根据本发明所提供的与绝对温度成正比(PTAT)电路，这些和其他问题得到解决。通过明智地组合电路元件也能够在依赖于温度的电路的输出节点产生电压。电路元件被耦合到单一偏置电流。理想的是，该电路元件包括双极型晶体管并且通过避免需要第二电流源来驱动的PTAT电路的双极型晶体管，本发明避免了与失配有关的问题。这样的PTAT电路可以用作温度传感器或者可以与其他依赖于温度的电路进行组合以提供基准电压。

附图说明

用于协助本发明的理解而提供的实施方案将通过举例的方式被描述，参考附图，其中：

图1是示出根据本发明所提供的示例性电路元件的示意图；

图2是示出图1中电路的输出PTAT电压模拟数据曲线与温度的图；

图3是示出图1中电路的输出PTAT电压非线性模拟数据曲线与温度的图；

图4是示出提供给图1电路中的偏置电流是如何反映在输出PTAT电压的变化而改变的模拟数据曲线图；

图5是示出在25℃下从0.1Hz到10Hz的相应噪声电压密度模拟数据曲线图；

图6是示出从0.1Hz到10Hz的相应集成电压噪声模拟数据曲线图；

图7是示出根据本发明所提供的示例性电路元件的示意图；

图8是示出根据本发明所提供的示例性电路元件的示意图；

图9是示出按照图8传授的电路的性能的模拟数据曲线图；

图10是示出根据本发明所提供的示例性电路元件的示意图；

图11是示出根据本发明所提供的示例性电路元件的示意图；

图12是示出按照图11传授的电路输出电压模拟数据曲线与温度的图；

图13是示出按照图11传授的电路的非线性输出电压模拟数据曲线图；

图14是根据本发明结合的PTAT和CTAT元件单元以产生温度补偿输出电压而提供的电路示例；和

图15是示出图14的电路中模拟电压输出与温度的曲线图。

具体实施方式

本发明提供了与绝对温度成正比(PTAT)电路其被配置为产生依赖于温度电路的输出节点的电压。该电路包括多个被耦合到单一偏置电流的电路元件。理想的是，该电路元件包括双极型晶体管并且通过避免需要第二电流源来驱动的PTAT电路的双极型晶体管，本发明避免了与失配有关的问题。电路元件中的各个被分组到电路臂并且单一偏置电流在臂之间划分。在这种方式下第一臂电路元件可以补偿第二臂电路元件的性能使得自补偿电路被提供。这样的PTAT电路可以用作温度传感器或者可以与其他依赖于温度的电路进行组合以提供基准电压。

本发明现将参照示例性的安排进行说明。如图1所示，本发明提供了与绝对温度(PTAT)成正比的电路100其被布置为在其输出端提供PTAT电压。该电路100包括多个电路元件，为双极型晶体管，其彼此相对布置使得在输出节点110提供的电压是依赖于各个晶体管之间的发射极比。

该电路被布置成三个臂。在第一臂的第一PNP双极型晶体管qp1被耦合到第一NPN双极型晶体管qn1和到第一MOS器件mn1。该电路的第二臂包括第二PNP双极型晶体管qp2和第二NPN双极型晶体管qn2。该电路的第三臂包括第三PNP晶体管qp3和第三NPN晶体管qn3。三个臂的每个耦合到单一电流源I1。电流源被相对配置到三个臂使得由该电流源提供的偏置电流被分成三个臂各有三个相等的电流。这有利于通过捆绑三个PNP晶体管的每个发射极到由相同偏置电流I1偏置的公共节点来实现。

两个PNP双极型晶体管qp1和qp3被选择为具有统一发射极尺寸。以类似的方式，两个NPN双极型晶体管qn2和qn3被选择为具有统一发射极尺寸。第二PNP双极型晶体管qp2和第二NPN双极型晶体管qn1被选择为具有'n'倍统一发射极面积。

第三PNP晶体管qp3被提供在其基极耦合到集电极的二极管配置中。以类似的方式，第三NPN晶体管qn3被提供在二极管配置中。两个晶体管的每个，qn3、qp3，相互耦合。

第二NPN晶体管qn2的基极，被耦合到该第三NPN晶体管的共基极/集电极。此NPN晶体管qn2的集电极被耦合到被配置在第二PNP晶体管qp2的二极管。这个公共结点而后也被耦合到该第一NPN晶体管qn1的基极。此第一NPN晶体管qn1也被耦合到该第一MOS器件mn1。

这样，从运行在较高的集电极电流密度的两个双极型晶体管qp3和qn3的比率到运行在低的集电极电流密度的两个双极晶体管qp2和qn1的比率而产生的基极-发射极电压差被反射通过MOS器件mn1。该基极-发射极电压差为：

$V_{02}-V_{01}=V_{\mathrm{be}}\left(\mathrm{qp}3\right)+V_{\mathrm{be}}\left(\mathrm{qn}3\right)-V_{\mathrm{be}}\left(\mathrm{qp}2\right)-V_{\mathrm{be}}\left(\mathrm{qn}1\right)=2*\frac{\mathrm{kT}}{q}*\ln \left(n\right)---\left(1\right)$

发射极面积之差对每个NPN双极型晶体管和PNP双极型晶体管可以是不同的。

从公式1可以看出输出电压差V_o2-V_o1是从运行在不同的集电极电流密度的双极型晶体管的基极-发射极电压差得到的，因此是PTAT电压。此PTAT电压是，在第一顺序，独立的偏置电流I1。此电压仅依赖于发射极面积比n。

图1所示电路对在该电路中使用的设备不同而产生的失配表现出非常小的灵敏度。在理想情况下每个统一发射极面积的NPN器件是相同的且每个统一发射极面积PNP器件是相同的，则在三个臂的每个中的电流可被认为是总偏置电流I1/3。

应当理解的是在相应的双极型晶体管之间总是会有失配。对于来自qn2和qn3的失配，qn3的集电极电流偏离其理想值I1/3到新值I1/3+ΔI。对于给定的电流I1和qp1和qp3，假设不存在失配相应-ΔI1电流被反射从第二臂到第一臂和第三臂。在这种情况下qp2的基极-发射极电压随着其集电极电流从I1/3到I1/3+ΔI的增加而增加，而qn1的基极-发射极电压随其集电极电流从I1/3到I1/3-ΔI/2的降低而降低。结果qp2的基极-发射极电压增加而qn1的基极-发射极电压减小使得总的基极-发射极电压变化减小。

实际上各臂的作用是补偿失配所引起的其他变化。换句话说，自补偿电路被提供。

类似的示范可以为qp1和qp3的失配进行。

从如图1所示的电路衍生的另一重要优点是与基极电流补偿相关。本领域普通技术人员可以理解对于成熟双极工艺的互补双极型晶体管，pnp和npn，具有第一阶近似的“测试”因子平衡。在这个假设下可以证明如图1所示的电路中，所有的基极电流被补偿：qp3的基极电流是由qn3的基极电流补偿；qp1的基极电流是由qn2的基极电流补偿；qp2的基极电流(大发射极区域)是由qn1的基极电流(大发射极区域)补偿。

从这个电路衍生的另一重要优点是基于基极发射极电压差产生的输出电压与它的低输出阻抗相关。当输出节点被加载或类似电路被堆叠在其他电路顶部时这很重要。如果该单元的输出阻抗不能忽略则输出电压对负载变化敏感。应当理解的是嵌套放大器由qp1、qn、mn1形成，其中mn1在闭合环内。mn1的输出阻抗通过该放大器的环路增益因子而减小。

在输出节点的电压噪声，尤其是低频带噪声(从0.1Hz到10Hz的)是低的，因为：

经由偏置电流I由vdd线注入的噪声被极大地由qp1、qp2和qp3(直流)的公共发射极节点的阻抗比率衰减到产生偏置电流I1的电流镜像的输出阻抗，通常很大；

mn1噪声也被衰减因为它控制双极型晶体管，qp2和qn2的第二阶参数(基极-集电极电压)；

qn2、qp3和qn3是产生最小电压噪声的二极管连接器件；

所有双极型晶体管未被连接由于二极管有其基极节点连接到其他双极型晶体管二极管连接的低阻抗节点。

为了展示这些优点，根据图1的电路利用硅证明模型进行了模拟。应当理解的是这样的模拟被提供以证明根据本发明提供的电路的功效并且它不旨在将本发明限制在模拟的细节。然而为了理解以下详细介绍模拟电路：偏置电流I＝3uA(PTAT)、发射极面积比、n＝25、mn1具有W＝10、L＝6。

输出PTAT电压-温度和它的非线性的温度范围从-40℃至85℃被各自标绘在图2和3中。可明显看出从数据检查中，输出的PTAT电压在25℃下是～162mV而从直线的最大偏差是～71μV或0.01％。

对于偏置电流变化的输出电压灵敏度通过用10％，(+/-0.15uA)改变偏置电流进行了模拟测试。随着偏置电流10％的变化输出电压的变化被绘制于图4中。从图4中可以看出，偏置电流10％变化反映为输出电压43μV改变，该电压为～0.026％或可忽略不计。

类似地在25℃的从0.1Hz到10Hz的相应噪声电压密度(单位)被确定并且被绘制在图5中。从0.1Hz到10Hz的积分电压噪声(均方根、均方根、噪声)被绘制于图6。从模拟数据的检查中很明显的是根据本发明提供的电路的另一个优点是非常高的电源抑制比，PSRR，在普通的偏置电流情况下超过140分贝。

图7示出根据本发明被配置为进一步减少电路各个元件的失配所产生的误差而提供的示例电路。在此配置中，其包括已参照图1所描述的类似元件，连接第三臂的双极型晶体管的两个二极管qp3和qn3可以制成“m”相似的双极型晶体管的阵列；即，以多个单独的晶体管来制造。以这种方式从qp3到qp1和qn3到qn2所产生的失配减少但根据方程(1)从节点o1的和o1的基极-发射极电压差保持。通过操作方程，下面的方程2，从图7中的电路操作检查中可以清楚地看出，从节点o2到o1的基极-发射极电压差是：

$\begin{array}{c}{V}_{o2,o1}=V_{\mathrm{be}}\left(\mathrm{qp}3\right)-V_{\mathrm{be}}\left(\mathrm{qp}2\right)+V_{\mathrm{be}}\left(\mathrm{qn}3\right)-V_{\mathrm{be}}\left(\mathrm{qn}1\right)=\\ =\frac{\mathrm{kT}}{q}\ln (\frac{1}{m}*\frac{m}{1}*n)+\frac{\mathrm{kT}}{q}\ln (\frac{1}{m}*\frac{m}{1}*n)=2\frac{\mathrm{kT}}{q}\ln \left(n\right)\end{array}---\left(2\right)$

图8示出了根据本发明提供的另一电路的示例。在该电路中，其被实施在完整的双极实施中对基极-集电极电压变化影响的灵敏度较少，有时也被称为早期效应。早期效应是由于所施加的基极-集电极电压的变化在双极结型晶体管中基极宽度的变化。作为本领域技术人员所熟知的技术，MOS晶体管的阈值电压有很大的工艺变化。在图8中的电路在图1和7中的NMOS晶体管mn1通过其基极-发射极电压形成电路被替换为双极等效电路。这里，双极型晶体管qp4充当追随者偏向小的偏置电流I2并且qn4和qn5形成复合晶体管对。应当理解的是在这种结构中由第一晶体管放大的电流进一步被第二个晶体管放大。从图8的检查可看出，由于qp4和qn4的两个基极-发射极电压朝向相反方向，输出晶体管qn5的基极节点将接近qn1的集电极电压；一个向上(qp4)和一个向下(qn4)。

应当理解的是用相比图1电路至基极-集电极中电压变化影响较少的灵敏度，即根据图8的传授所提供的电路相比于图1的电路对于偏置电流I1的变化不太敏感。为了证明这一点，根据图8的电路模拟了在环境温度下偏置电流I1从初始值到近似为+/-10％的初始值的改变。输出电压的变化被绘制在图9中并且可以看出偏置电流+/-10％的变化被反映为大约+/-16uV的输出电压。这个变化是可以忽略不计。

根据本发明提供的电路的另一个示例示于图10中。在该电路中，图1的偏置电流I1被替换为耦合到电压源vdd的电阻器r1。图10的电路的一个优点是它是自偏置并且不需要额外的偏置电流和辅助启动电路。其结果是该电路具有快速的时间响应特性以及它对偏置电流变化的敏感性更小。来选择按照图1而不是图10传授的电路的一个原因是与在低频率下PSRR降解至约60分贝到70分贝有关，但对于高频的操作按照图10传授的电路能够有利地被使用。

根据本发明提供的PTAT电压电路的另一个示例示于图11中。在该电路中，实施是用所有的npn双极型晶体管实现的。

存在三个统一发射极面积的npn双极型晶体管qn3、qn5和qn6，具有n倍统一发射极面积的两个npn双极型晶体管qn1和qn2，和具有m倍统一发射极面积的一个晶体管qn4。qn5的集电极电流通过两个PMOS(或双极)晶体管，mp1和mp2镜像到qn1的集电极。单一偏置电流I1再次被提供并且基于M因子被分流通过qn3和qn2。

应当理解对于m＝1，qn2和qn3的集电极电流都非常封闭。对于m＝2，偏置电流I1被分流成三个组成部分，三分之二的偏置电流流经qn3和qn4而三分之一流经qn2和qn6。这种将单个偏置电流分成不同臂电路的划分结果，从qn3加qn4到qn1加qn2的基极-发射极电压差被反射在输出节点，o2，这是NMOS晶体管mn1的漏极端子。沿着qn1和mp2该晶体管在闭环内与mn1形成嵌套放大器。

根据图11的电路，偏置1uA的PTAT电流，且参数：4μmx4μm的统一发射极双极型晶体管；n＝25；m＝2；mp1和mp2用的纵横比W/L＝20μm/30μm，mn1用的纵横比W/L＝100μm/4μm进行了模拟。如参照上面图1电路的模拟，但并不意在将本发明限制于任何一组模拟数据。

从模拟得出的输出电压和其非线性绘制在图12和图13中。可以看出模拟电路的温度灵敏度是192mV/300V或0.64mV/℃。

不同的电路变体可以基于图11的电路被开发。当电源电压足够大，堆叠双极型晶体管的数目可以从两个增加到三个或任何其他数量。作为这种堆叠的结果提高对温度的敏感性并且减少错误是可能的。单一单元或类似配置单元堆叠可以被用作带隙类型基准电压的PTAT电压分量。之前描述的PTAT电路以这种方式可以级联以产生更高的输出PTAT电压。应当理解的是PTAT单元或级联电路的输出电压可以被添加到相应互补绝对温度CTAT，电压以产生具有很少或没有温度敏感性的温度补偿的带隙类型基准电压。

图14示出了根据本发明传授包含CTAT和PTAT部件提供的电路的示例。该电路包括如先前描述的那些PTAT单元。另外CTAT单元合并使得整个电路的输出是CTAT和PTAT单元的组合。如图14中所示的电路被配置成合并CTAT偏置电流。双极型晶体管qn3配置的NPN基极-发射极电压经由放大器A镜像到两端的电阻r1。第二NMOS器件mn2配置为强制vdd的CTAT电流从供给线和二极管通过电阻r1连接到PMOS器件mp1。这个电流而后通过第二PMOS晶体管，MP2，镜像到包含qp1、qn1、mn1；qp2、qn2、qp3、qn3偏置PTAT电路的三个臂。基极-发射极电压分压器被插入在双极型晶体管qn1的基极与发射极端子之间。应当理解的是该分压器的功能来提取基极-发射极电压小部分，它平衡了节点o1和接地之间产生的PTAT电压的温度系数。

根据图14的电路以下面的条件进行模拟：

qp1、qp3、qn2、qn3、统一发射极双极型晶体管；

qn1、qp2、25统一发射极双极型晶体管；

电阻器具有值：r1＝55kohm、r2＝550kohm、r3＝184kohm。

在节点“o3”上模拟电压与温度的关系被绘制在图15中。

应当理解的是参照图14所描述的电路可堆叠或级联以产生更大的输出电压。例如，对于两个基极-发射极CTAT单元中的堆栈和相应的基极-发射极电压分压器，双基准电压可以被生成。以类似的方式PTAT模式单元可以被堆叠并可以产生较大的基准电压。

可以理解的是根据本发明提供的电路提供了许多优点，包括：

输出电压，与绝对温度成正比，对于降低由于过程变化和失配引起的可变性是非常一致的；

低噪音；

单个电阻自偏置；

高PSRR；和

非常低的非线性。

然而并不旨在将本发明限制于任何一组的优点或特征因此在不脱离本发明的精神和或范围情况下可以进行修改。

参考特定的实施方案描述，提供依赖于电压输出的温度的系统、装置以及方法。但是本领域的技术人员应当理解该实施方案的原理和优点可用于任何其他的需要对温度敏感输出的系统、装置或方法。

此外，尽管参照双极型晶体管的特定类型的使用对基极-发射极电压进行了说明，任何其它合适的晶体管或能够提供基极-发射极电压的晶体管同样可以在本发明的范围内使用。可以设想每个单独描述的晶体管可以被实现为基极-发射器并行连接的多个晶体管。例如，根据本发明传授的电路以CMOS工艺来实现，每个晶体管可以被实现为多个每个单元区域的双极型基板晶体管，并且在每个臂的晶体管的区域将由它们各自的基极-发射极并联连接的单元区域的双极型基板晶体管的数量来确定。

一般情况下，根据本发明的电路以CMOS工艺来实现，该晶体管是双极型基板晶体管，而晶体管的集电极将接地，虽然晶体管的集电极可接基准电压高于地面。

这样的系统、装置和/或方法可以在各种电子设备中实现。这些电子设备的示例可以包括，但不限于，消费电子产品、消费电子产品的部分、电子测试设备、无线通信基础设施等。电子设备的示例还可以包括光纤网络或其它通信网络的电路和磁盘驱动器电路。消费电子产品可包括，但不限于，测量仪器、医疗设备、无线设备、移动电话(例如，智能电话)、蜂窝基站、电话、电视机、计算机监视器、计算机、手持式计算机、平板计算机、个人数字助理(PDA)、微波炉、冰箱、立体声系统、盒式磁带录音机或播放机、DVD播放器、CD播放器、数字视频录像机(DVR)、VCR、MP3播放器、收音机、摄像机、照相机、数码相机、便携式存储器芯片、洗衣机、干燥机、洗衣机/干衣机、复印机、传真机、扫描仪、多功能外围设备、手表、时钟等。此外，电子装置可包括未完成的产品。

除非上下文清楚地要求，否则遍及说明书和权利要求书中，词语“包括”、“包含”、“包括”、“包含”等被解释为包含的意思，而不是排他性或详尽的意思；也就是说，是“包含，但不限于”的意思。词语“耦合”或“连接的”，在此通常使用的词语，指的是两个或多个元件可以直接连接，或通过一个或多个中间元件连接的方式。另外，单词“其中”、“上面”、“下面”和类似含义，在本说明书中使用时，应指本说明书的整体而不是此说明书的任何特定部分。只要情况允许，词语使用单数或复数数量也可以分别地包括复数或单数。词语“或”涉及两个或更多个项目的列表中的一个，意在覆盖以下所有解释单词：该列表中的任何项目、在列表中的所有项目，和在列表中的任何组合项目。本文所提供的所有数值是指包括测量误差相似的值。

本文提供的发明可以应用于其它系统，而不一定使用上面描述的电路。上面描述的各种实施方案的元素和行为可以被组合以提供进一步的实施方案。可以以任何顺序适当执行本文所讨论的方法的行为。此外，本文所讨论的方法的行为可以被适当地串行或并行地执行。

本发明的某些实施方案已进行了描述，这些实施方案仅通过举例的方式，并不意在限制本发明的范围。的确，这里所描述的新颖的方法和电路可以体现在其他各种形式中。此外，本文中所描述的方法和电路的形式的各种省略、替代和改变可以被做出但不脱离本发明的精神。所附权利要求及其等同旨在覆盖这些落入本公开的范围和精神内的形式或修改。因此，本发明的范围通过参考权利要求所限定。

Claims (20)

1.一种与绝对温度成正比电路，所述电路包括：

偏置电流；

多个双极型晶体管布置在电路的第一臂、第二臂和第三臂并且配置以在所述电路的输出端产生依赖于所述多个双极型晶体管的各个双极型晶体管的与绝对温度成正比的电压，和

其中所述第一臂、第二臂和第三臂的每个都耦合到相同的偏置电流使得所述偏置电流被分流到每个臂从而每个臂为另一个臂的基极电流变化进行补偿。

2.根据权利要求1所述的电路，其中在所述输出端提供的与所述绝对温度成正比的电压与运作在第一集电极电流密度下的第一组双极型晶体管和运作在第二、较低集电极电流密度下的第二组双极型晶体管之间的发射极比率产生的基极-发射极电压差相关。

3.根据权利要求2所述的电路，包括MOS器件并且其中发射极面积比率所产生的基极-发射极电压差通过MOS器件反射在输出端。

4.根据权利要求1所述的电路，其中每个臂包括至少一个PNP结构提供的晶体管，所述电路被配置使得每个所述第一、第二和第三臂中的单独的PNP晶体管的发射极耦合到使用相同偏置电流偏置的公共结点。

5.根据权利要求4所述的电路，其中所述电路的第一臂包括具有统一发射极尺寸的PNP晶体管并且所述电路的第二臂包括具有n倍统一发射极尺寸的PNP晶体管，所述电路被配置为在第一顺序独立于偏置电流和与倍数n成正比的输出端生成电压。

6.根据权利要求4所述的电路，包括多个配置在NPN配置中的双极型晶体管并且其中所述电路的第一臂和第二臂的每个至少包括一个NPN配置的晶体管和至少一个PNP配置的晶体管，运作在第一集电极电流密度下的所述第一臂和运作在第二、较低集电极电流密度下的所述第二臂，所述电路被配置成在电路的输出端生成基极发射极电压差。

7.根据权利要求6所述的电路，其中所述NPN配置的晶体管具有与所述PNP配置的晶体管不同的发射极区域。

8.根据权利要求1所述的电路，其中所述偏置电流由耦合到所述电路电源电压的电流源提供。

9.根据权利要求1所述的电路，其中所述偏置电流通过耦合所述电路的电源电压到阻抗元件提供，所述电压由反射穿过阻抗元件以形成所述偏置电流的电源电压提供。

10.根据权利要求3所述的电路，其中双极型晶体管和MOS器件中的各个提供嵌套放大器，具有被所述放大器的环路增益因子降低的输出阻抗的MOS器件。

11.根据权利要求1所述的电路，其中所述双极型晶体管都被提供在NPN型配置中。

12.根据权利要求1所述的电路，其中所述第三臂的各晶体管被提供在二极管连接配置中。

13.根据权利要求12所述的电路，其中所述第三臂的二极管连接晶体管被提供为相似晶体管的阵列。

14.根据权利要求1所述的电路，各个晶体管被布置在达林顿对配置中使得由第一晶体管放大的电流进一步由第二晶体管放大。

15.一种与绝对温度成正比源，包括多个如权利要求1所述的电路相对于彼此级联以产生比多个电路中可用的各个更高的输出电压。

16.一种基准电压电路包括：

与绝对温度成正比PTAT电路，所述PTAT电路包括

偏置电流；

多个双极型晶体管布置在电路的第一臂、第二臂和第三臂并且配置以在PTAT电路的输出端产生依赖于所述多个双极型晶体管的各个双极型晶体管的与绝对温度成正比的电压，和

其中所述第一臂、第二臂和第三臂的每个都耦合到相同的偏置电流使得所述偏置电流被可操作地分流到每个臂，并且每个臂为另一个臂的基极电流变化进行补偿，

与绝对温度互补CTAT电路，所述CTAT电路被配置以产生在所述CTAT电路的输出端与绝对温度互补的电压；和

其中PTAT电路和CTAT电路彼此被耦合到对方以补偿温度变化来响应CTAT电路和温度电路的特性。

17.一种提供与绝对温度成正比PTAT电压的方法，所述方法包括：

提供电路包括多个布置在所述电路的第一臂、第二臂和第三臂的双极型晶体管；

耦合所述第一臂、第二臂和第三臂的每个到单一偏置电流使得所述偏置电流被分流到各臂；

和配置所述双极型晶体管以产生在依赖于所述多个双极型晶体管各个电路的输出端与绝对温度成正比的电压，并在各臂中的电流补偿在其它臂的基极电流变化。

18.根据权利要求17所述的方法，包括生成运作在第一集电极电流密度下的第一组双极型晶体管和运作在第二、较低集电极电流密度下的第二组双极型晶体管之间的基极-发射极电压差，所述基极发射极电压差具有PTAT依赖。

19.根据权利要求18所述的方法，包括提供MOS器件和反射穿过MOS器件到所述电路输出端的基极-发射极电压差。

20.根据权利要求17所述的方法，包括提供在每个臂至少一个PNP配置晶体管，每个所述第一、第二和第三臂中单独的PNP晶体管的发射极耦合到使用相同偏置电流偏置的公共结点，所述电路的第一臂包括具有统一发射极尺寸的PNP晶体管，并且所述电路的第二臂包括具有n倍统一发射极尺寸的PNP晶体管，所述方法还包括在第一顺序独立于偏置电流和与倍数n成正比的输出端生成电压。