CN105759895A - 一种负温度系数的电流源电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种负温度系数的电流源电路，包括PMOS晶体管MP1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R、运放A1和三极管P1；PMOS晶体管MP1的源极与工作电源VCC连接，PMOS晶体管MP1的漏极通过第三公共点c分别与第一电阻R1一端和第二电阻R2的一端连接，第一电阻R1的另一端连接到第一公共点在a，第二电阻R2的另一端连接到第二公共点b；第一公共点a与通过第三电阻R接地；第二公共点b与三极管P1的发射极连接，三极管P1的集电极和基极接地；第一公共点a还与运放A1的正向输入端连接，第二公共点b还与运放A1的反向输入端连接，运放A1的输出端与PMOS晶体管MP1的栅极连接。本发明提供了一种负温度系数的电流源电路，通过电路来实现电流对温度的微分是负数的效果，结构简单。

Description

一种负温度系数的电流源电路

技术领域

本发明涉及一种负温度系数的电流源电路，属于集成电路领域。

背景技术

现在的电流源电路常见的是与温度成正比的电流源(正温度系数电流源)。但是在实际使用中，有可能用到与温度成反比的电流源(负温度系数电流源)。特别是在对恒温电流源有需求的场合，需要通过调整这正温度电流和负温度电流的比例来得到恒温电流，因此，提供一种结构简单的负温度系数电流源非常重要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种负温度系数的电流源电路，通过电路来实现电流对温度的微分是负数的效果，结构简单。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种负温度系数的电流源电路，其特征在于：包括PMOS晶体管MP1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R、运放A1和三极管P1；

PMOS晶体管MP1的源极与工作电源VCC连接，PMOS晶体管MP1的漏极与第三公共点c连接，第三公共点c分别与第一电阻R1一端和第二电阻R2的一端连接，第一电阻R1的另一端连接到第一公共点在a，第二电阻R2的另一端连接到第二公共点b；第一公共点a与第三电阻R的一端连接，第三电阻R的另一端接地；第二公共点b与三极管P1的发射极连接，三极管P1的集电极和基极接地；第一公共点a还与运放A1的正向输入端连接，第二公共点b还与运放A1的反向输入端连接，运放A1的输出端与PMOS晶体管MP1的栅极连接。

所述的三极管P1为PNP三极管。

所述的第三电阻R为正温度系数的电阻。

所述的第一电阻R1的阻值和第二电阻R2的阻值相等。

本发明的有益效果是：通过电路实现了电流对温度的微分是负数的效果，从而得到了一种负温度系数的电流源电路，电路结构简单。

附图说明

图1为本发明的原理图。

图2为负温度系数电流源的镜像输出电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种负温度系数的电流源电路，其特征在于：包括PMOS晶体管MP1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R、运放A1和三极管P1；PMOS晶体管MP1的源极S与工作电源VCC连接，PMOS晶体管MP1的漏极D与第三公共点c连接，第三公共点c分别与第一电阻R1一端和第二电阻R2的一端连接，第一电阻R1的另一端连接到第一公共点在a，第二电阻R2的另一端连接到第二公共点b；第一公共点a与第三电阻R的一端连接，第三电阻R的另一端接地；第二公共点b与三极管P1的发射极E连接，三极管P1的集电极C和基极B接地；第一公共点a还与运放A1的正向输入端连接，第二公共点b还与运放A1的反向输入端连接，运放A1的输出端与PMOS晶体管MP1的栅极G连接。

所述的三极管P1为PNP三极管。

所述的第三电阻R为正温度系数的电阻。

所述的第一电阻R1的阻值和第二电阻R2的阻值相等。

如图1所示，运放A1的反馈作用使得运放A1的输入端a、b两点的电压相等，从而使得第三电阻R两端的电压就等于三极管P1基极和发射极之间的电压V_BE；故流过第三电阻R的电流I为：

I＝V_BE/R；

利用电流对温度进行微分，可以得到：

$\frac{\∂I}{\∂T}=(1/R)\frac{\∂}{\∂T}\left(V_{BE}\right)+V_{BE}(-1)R^{-2}\left(\frac{\∂R}{\∂T}\right);$

化简后得到：

$\frac{\∂I}{\∂T}=(1/R)\frac{\∂}{\∂T}\left(V_{BE}\right)-\frac{V_{BE}}{R^2}\left(\frac{\∂R}{\∂T}\right).$

我们知道，在T＝300°k时，值约为-1.5mV/°k，而温度的变化一般在T＝300°k左右，均为负值；由此可知有由于我们采用的第三电阻R是正温度系数的电阻(一般电阻都是正温度系数)，R随着T的升高而升高，故由此可知：

$(1/R)\frac{\&part;}{\&part;T}\left(V_{BE}\right)-\frac{V_{BE}}{R^2}\left(\frac{\&part;R}{\&part;T}\right)<0,$

即电流对温度的微分是负数,也就是说，流过第三电阻R的电流I随着温度T的升高而降低，PMOS晶体管的漏极电流也随着温度的升高而降低，也就是说得到了负温度系数的电流源。

进一步地，如果在本申请中第三电阻R为负温度系数电阻(有的多晶电阻呈现这种特性)，那么就可以为第三电阻R设置合适的阻值让的值为零，这就意味得到了不随温度变化的电流。

进一步地，一般情况下，将本申请的负温度系数的电流源电路，与电流源电路常见的正温度系数电流源相配合，调整正温度系数和负温度系数两种电流的比例就能够得到恒温电流；显而易见，由不同温度系数的电流源和电阻配合，就能得到不同温度系数的电压源；解决了电流源的温度系数问题，就等于解决了电压源的温度系数问题。

需要说明的是，本申请提供的只是电流源电路，在具体使用时，使用镜像电路进行电流输出即可，如图2所示，增加一个PMOS晶体管MP2，将MP1的源极与MP2的源极连接，将MP1的栅极与MP2的栅极连接，由MP2的漏极进行输出。

Claims (4)

1.一种负温度系数的电流源电路，其特征在于：包括PMOS晶体管MP1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R、运放A1和三极管P1；PMOS晶体管MP1的源极与工作电源VCC连接，PMOS晶体管MP1的漏极与第三公共点c连接，第三公共点c分别与第一电阻R1一端和第二电阻R2的一端连接，第一电阻R1的另一端连接到第一公共点在a，第二电阻R2的另一端连接到第二公共点b；第一公共点a与第三电阻R的一端连接，第三电阻R的另一端接地；第二公共点b与三极管P1的发射极连接，三极管P1的集电极和基极接地；第一公共点a还与运放A1的正向输入端连接，第二公共点b还与运放A1的反向输入端连接，运放A1的输出端与PMOS晶体管MP1的栅极连接。

2.根据权利要求1所述的一种负温度系数的电流源电路，其特征在于：所述的三极管P1为PNP三极管。

3.根据权利要求1所述的一种负温度系数的电流源电路，其特征在于：所述的第三电阻R为正温度系数的电阻。

4.根据权利要求1所述的一种负温度系数的电流源电路，其特征在于：所述的第一电阻R1的阻值和第二电阻R2的阻值相等。