CN110311569A - 一种用于开关电源的电流调制器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于开关电源的电流调制器，包括：集成于开关电源控制器芯片内部的电流调制电路及设置于开关电源控制器芯片上的调制引脚，调制引脚连接位于开关电源控制器芯片外部的调制电阻。保持内置无损电流采样原有的高信噪比和高效采样的优良特性，同时用户端可以根据开关电源设计的功率等级适当地设计电流采样以使得性能指标达到最优。

Description

一种用于开关电源的电流调制器
技术领域
本发明属于开关电源的电流采样技术领域，尤其涉及一种用于开关电源的电流调制器。
背景技术
由于电压环路与电流环路的双环控制对开关电源的环路稳定性和对输入纹波的抑制具有特别的优势，所以开关电源的控制从原来的电压环路的单环控制过渡到了现在流行的双环控制。由于每个周期需要检测、判断、控制开关电流的大小，从而如何高效而精确地检测通过功率开关的电流大小成为人们不断研究的课题。
如图1所示是常用的通过在功率管下面串联电阻来感应电流的采样方式，通过功率开关管的电流在采样电阻上产生压降，该电压通过比较器与调制电压进行比较来决定通过功率管的电流大小。这里的调制电压是差分放大器EA的输出电压Vc，是由开关电源输出电压VOUT的采样电压与基准电压源Vref进行差分放大产生。开关电源的稳压过程是：当输出电压VOUT增加时，差分放大器EA负向输入端的采样电压也增加，那么调制电压Vc减小，电流采样电阻RCS上的电压到达此电压就关断功率MOS管NM0，从而通过功率MOS管NM0的峰值电流也减小，促使输出电压降低；当输出电压VOUT减小时，差分放大器EA负向输入端的采样电压也减小，那么调制电压Vc增加，通过功率MOS管NM0的峰值电流也增加，促使输出电压增加。可见，一旦输出电压增加，Vc就减小，峰值电流跟随着增加，促使输出电压减小，反之，输出电压减小，Vc就增加，峰值电流跟随着增加，促使输出电压增加，这样不断循环最终把输出电压稳定在设定值。在环路稳定后调制电压Vc是波动很小的低频电压，而与其进行比较的采样电阻RCS的电压是与功率MOS管NM0开关同步的较高频率的锯齿波，调制电压Vc与它所调制的电流波形如图2所示，三角波是采样电阻上的电压VRCS波形，虚线是调制电压Vc的波形，它形成了采样电阻电压波形的包络线。这样的功率MOS管NM0没有跟控制器集成在同一个晶圆上，串联的电流采样电阻RCS可根据开关电源的输出功率等级由电源工程师进行合理的设计，为了电源的性能指标在使用的功率范围内到达最优，能更加需求而设计采样电流是非常重要的。调制电压Vc一般会有最大值Vc_max的限定，选定采样电阻RCS后就决定了功率管通过的最大峰值电流。Vc_max常常设计在0.7V至1V之间，取值大可以提升电流采样的信噪比，取值小会降低电流采样的信噪比，易导致功率管在噪声的重要下误关断功率MOS管NM0，因为这种外置的电流采样在外围具有一定面积的回路，会产生一定幅度的干扰信号，如果Vc_max设计得比较小，在轻负载时调制电压Vc就很小，可能仅有几十毫伏或更小，这就容易被电流采样环路的干扰信号淹没。
近些年随着集成电路工艺的多方面发展，越来越多的BCD工艺集成了各种耐压等MOS和LDMOS管，可以将控制器和功率LDMOS管集成在同一个晶圆上，如图3所示，从而电流采样也是集成在了芯片内部。图中的Rsense是采样电阻，它经常采用的是LDMOS管源极走线的寄生电阻，由于不需要特别串联而产生额外损耗，常称为内置的无损电流采样。这样采样电阻是非常小的，数量级在几十毫欧甚至几个毫欧姆，通过功率管NM0的电流在采样电阻Rsense上产生的压降也非常小，最大值常常在100mV以内，然而如此小的电压也不存在像外置电流采样那样突出的信噪比问题，是因为电流采样内置在芯片内部，采样环路小，且通过合理安排走线可消除相对大一部分共模信号，所以把采样电阻Rsense上的电压通过比例放大器放大后就可以与调制电压Vc进行比较，调制功率管NM0的占空比了。可见，内置电流采样可以极大地提高信噪比、不产生因电流采样而引起的额外损耗，这些优势是在开关电源中是非常明显的。不过，现有的内置电流采样的电流大小都在固定的，不像外置电流采样那样可以根据具体的需求来进行合理的设计，以使得开关电源的各项性能指标在需要的功率范围做到最优。如果想把控制电路和功率管集成在同一芯片上，同时电流采样像传统方式那样电流采样方便客户自行设计，那么又需要把限定电流的阈值电压做高才行，否则无法满足信噪比的要求，进而又会串联更大的采样电阻，增加额外的损耗。当然，设计这种全集成电源控制芯片的IC公司也意识到这种传统内置电流采样的问题，所以也采取了一种简单、直接的办法，就是生产多款内置不同电流规格的芯片型号，在一定程度缓解了客户不能根据需求设计电流的矛盾，但是这也明显增加了客户引入物料并对其进行管理的成本，因为不同功率等级的电源需要购买不同电流规格的芯片，同样地，同样功能的芯片要量产多款芯片也不利于IC厂商自身的产品管理。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种用于开关电源的电流调制器，以解决现有全集成电源控制芯片的内置无损电流采样无法满足用户端根据特定的需求来自行设计电流采样的需求，而简单地像外置电流采样的方式串联电阻来采样，难以同时提高信噪比和减小电流采样引起的损耗的技术问题。
为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
本发明采用如下技术方案：
在一些可选的实施例中，提供一种用于开关电源的电流调制器，包括：集成于开关电源控制器芯片内部的电流调制电路及设置于开关电源控制器芯片上的调制引脚，所述调制引脚连接位于开关电源控制器芯片外部的调制电阻；
所述电流调制电路包括：调制电压输入端口、调制电阻电压产生端口及调制电流输出端口；
所述电流调制电路经所述调制电压输入端口接收调制电压信号，所述调制电压信号在所述调制电阻电压产生端口产生调制电阻电压，所述调制电阻电压在所述调制电阻上产生用于调制开关电源的占空比的调制电流，所述调制电流经所述调制电流输出端口输出。
在一些可选的实施例中，所述电流调制电路包括：调制电阻电压产生三极管Q1、电流镜偏置MOS管MP1及电流镜镜像MOS管MP2；调制电阻电压产生三极管Q1的基极与所述调制电压输入端口连接；调制电阻电压产生三极管Q1的发射极与所述调制电阻电压产生端口连接；调制电阻电压产生三极管Q1的集电极与电流镜偏置MOS管MP1的栅极、电流镜偏置MOS管MP1的漏极、电流镜镜像MOS管MP2的栅极连接；电流镜偏置MOS管MP1的源极与电流镜镜像MOS管MP2的源极、电源正输入连接；电流镜镜像MOS管MP2的漏极与所述调制电流输出端口连接。
在一些可选的实施例中，所述电流调制电路还包括：嵌位三极管Q2及限流电阻Rc；限流电阻Rc的一端与调制电阻电压产生三极管Q1的基极、嵌位三极管Q2的的发射极连接，另一端与所述调制电压输入端口连接；嵌位三极管Q2的基极接嵌位电压VCM_MAX；嵌位三极管Q2的集电极与电源负输入连接。
在一些可选的实施例中，所述电流调制电路还包括：嵌位三极管Q2、偏置电流源IB、偏置电阻RB、偏置三极管Q3及电压跟随三极管Q4；电压跟随三极管Q4的栅极与所述调制电压输入端口连接；电压跟随三极管Q4的发射极与偏置三极管Q3的发射极、偏置电阻RB的一端连接，偏置电阻RB的另一端与电源负输入连接；偏置三极管Q3的集电极与偏置三极管Q3的基极、嵌位三极管Q2的发射极、偏置电流源IB的输出端口、调制电阻电压产生三极管Q1的基极连接；嵌位三极管Q2的基极接嵌位电压，嵌位三极管Q2的集电极与电源负输入连接；电压跟随三极管Q4的集电极与电流镜镜像MOS管MP2的源极、电流镜偏置MOS管MP1的源极、偏置电流源IB的输入端口连接。
本发明所带来的有益效果：由于本发明并不需要改变原有内置无损电流采样装置对功率电流的采样方式，仍然可以利用功率管的寄生电阻作为电流感应器件，无需额外串联电阻而增加损耗，所以可保持原有的高效采样特性；采样环路仍然在芯片内部，频率较高的电流比较环节在芯片内部完成，电流环路面积下，仍然保持原有的高信噪比；同时，用户端可以设计芯片外围的调制电阻来改变本发明电流调制器的增益，也就是在相同的调制电压作用下，调制电阻越大产生的调制电流越小，功率管的电流也就越小，相反地，调制电阻越小产生的调制电流越大，功率管的电流越大。用户端可根据需要自行设计功率等级以使得性能指标达到最优，且简单方便。
附图说明
图1为现有技术通过串联电阻直接感应电流进行电流采样的原理图；
图2为现有技术调制电压对峰值电流的调制波形；
图3为现有技术内置功率管和无损电流采样的开关电源原理图；
图4为本发明电流调制器框图及其应用原理图；
图5为实施例一的电流调制器具体实施电路图；
图6为实施例一中电流调制器的调制电流与调制电压的关系曲线；
图7为实施例二中具有最大峰值电流限制功能的电流调制器的具体实施电路图；
图8为实施例二中电流调制器的调制电流与调制电压的关系曲线；
图9为实施例三中具有最大和最小峰值电流限制功能的电流调制器具体实施电路图；
图10为实施例三中电流调制器的调制电流与调制电压的关系曲线。
具体实施方式
以下描述和附图充分地展示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。
本发明的电流调制器可用于多种拓扑的开关电源中，在实施例中将它与开关电源常用的功能模块组成一种控制器仅仅是为了阐述本发明在开关电源电流调制方面的关键作用，并非用以限制本发明的应用范围。
实施例一：
如图5和6所示，提供一种用于开关电源的电流调制器，包括：集成于开关电源控制器芯片1内部的电流调制电路及设置于开关电源控制器芯片上的调制引脚VCM，调制引脚连接位于开关电源控制器芯片1外部的调制电阻RCM。调制电压Vc通过电流调制电路和调制电阻RCM转化为调制电流ICMO，调制电流ICMO调制开关电源的占空比以使得其输出电压稳定。
调制电压Vc是指开关电源稳压环路中放大器的输出电压，传统技术中常用它直接调制产生使电源输出稳定的占空比。
调制电阻RCM是在开关电源控制器芯片1外围的，它通过调制引脚VCM与开关电源控制器芯片1内部的电流调制电路进行连接，用户端可以设计调制电阻RCM的电阻值来设置电流大小。
调制电流ICMO是在调制电压Vc的作用下产生的，并且与调制电压Vc是同相位的，调制电压Vc增加时调制电流也增加，调制电压Vc减小时调制电流也减小。
开关电源控制器芯片1用于原边绕组反馈的集成功率MOS管NM0和电流采样的反激开关电源控制器，为了更易理解，图4展示出开关电源控制器芯片1的简化电路。由比较器EA、RS触发器、频率控制、驱动、电流感应这些常用的功能模块形成了开关电源占空比调制的基本功能，频率控制触发RS触发器S端口，使得驱动模块开启功率管NM0，直到检测到功率管NM0的功率电流超过比较阈值时，比较器EA触发RS触发器的R端口，在通过驱动模块关闭功率管NM0。在背景技术中已经阐述，传统的电流调制方式是直接利用差分放大器的输出电压Vc作为比较器的阈值，导致这种高度集成的控制器不能根据具体应用来设计电流。
电流调制电路包括：调制电压输入端口101、调制电阻电压产生端口102及调制电流输出端口103；各端口在开关电源控制器芯片1中的连接关系是：调制电压输入端口101和电源控制器中用于调制占比的调制电压Vc连接，调制电阻电压产生端口102和本发明电流调制器的调制引脚VCM连接，调制电流输出端口103和比较器的正向输入端口连接。电流调制电路经调制电压输入端口101接收调制电压信号，调制电压信号在调制电阻电压产生端口102产生调制电阻电压，调制电阻电压在调制电阻上产生用于调制开关电源的占空比的调制电流，调制电流经调制电流输出端口103输出。
本发明电流调制器的工作原理是：电流调制电路从调制电压输入端口101接收调制电压Vc信号，在此电压的作用下在调制电阻电压产生端口102产生调制电阻电压，调制电阻电压通过调制引脚VCM与控制芯片外的调制电阻RCM连接，并在调制电阻RCM上产生调制电阻电流ICMIN，为了与比较器的输入端口匹配，从调制电流输出端口103产生与调制电阻电流ICMIN成比例的调制电流ICMO，在集成电路中简单地用电流镜很容易实现这一电流复制功能。
在开关电源的环路控制中，变化的调制电压Vc产生变化的调制电流ICMO，通过内置无损电流采样电路得到的采样电流ISAMP与调制电流ICMO进行比较，并根据比较结果控制功率管NM0的占空比使得输出电压稳定。
在调制电压Vc的有效作用区间，调制电阻RCM上的电压随着调制电压Vc的增加而增加，那么调制电流ICMO也随着调制电压Vc的增加而增加。当开关电源的输出电压VOUT偏高时，调制电压Vc减小，调制电流ICMO也减小，那么通过功率管NM0的电流也减小，开关电源的输出电压VOUT减小；反之，当开关电源输出电压VOUT偏低时，通过调制电流ICMO增加功率管NM0的电流，以使得输出电压VOUT上升，如此不断反复使得开关电源输出电压稳定。通过设定调制电阻RCM的大小，可设计调制增益，也就是设定不同的RCM电阻值，在相同的调制电压Vc下具有不同的调制电流ICMO值，调制电阻RCM越大，调制电流ICMO越小，反之，调制电流ICMO越大。从而可以根据具体需要来设计开关电源的电流采样值，使电源的性能指标达到最优，同时本发明的电流编程方式并没有破坏内置无损电流采样的原有结构，仍然保持着无损采样的高信噪比和高效率，很好地到达了本发明提出的目标。
下面详细阐述本发明的原理和作用，因为是同一半导体工艺中的三极管器件且通过的电流不大而可以忽略寄生电阻产生的压降，从而三极管的pn结压降都用VBE表示，一般约为0.7V。
电流调制电路包括：调制电阻电压产生三极管Q1、电流镜偏置MOS管MP1及电流镜镜像MOS管MP2。调制电阻电压产生三极管Q1的基极与调制电压输入端口101连接；调制电阻电压产生三极管Q1的发射极与调制电阻电压产生端口102连接；调制电阻电压产生三极管Q1的集电极与电流镜偏置MOS管MP1的栅极、电流镜偏置MOS管MP1的漏极、电流镜镜像MOS管MP2的栅极连接；电流镜偏置MOS管MP1的源极与电流镜镜像MOS管MP2的源极、电源正输入连接；电流镜镜像MOS管MP2的漏极与调制电流输出端口103连接。
调制电阻电压产生三极管Q1的基极接收调制电压Vc信号，那么它的发射极压降为Vc-VBE，它在调制电阻RCM上产生调制电阻电流ICMIN，由电流镜偏置MOS管MP1和电流镜镜像MOS管MP2组成的电流镜按照n：1的比例镜像产生调制电流ICMO，容易计算出：
调制电流ICMO随着调制电压Vc的增加而增加，减小而减小，调制电流ICMO对占空比的调制以使得开关电源输出电压稳定的原理已在上面阐述。调制电压Vc与输出的调制电流ICMO的关系曲线如图6所示。
实施例二：
开关电源经常需要限定最大峰值电流，以实现过流保护，避免变压器由于电流过大而发生饱和，最终损坏器件。在传统的外置电流采样方式的控制器中，一般通过限定比较器的最大阈值电压来实现，最大阈值电压除以采样电阻阻值就是功率管允许通过的最大峰值电流。所以，本发明的电流调制器也应当具有这种限定最大峰值电流的功能，这是本实施例二的电流调制器要实现的功能。
如图7和8所示，实施例二与实施例一的区别点仅在于电流调制电路还包括：嵌位三极管Q2及限流电阻Rc。限流电阻Rc的一端与调制电阻电压产生三极管Q1的基极、嵌位三极管Q2的的发射极连接，另一端与调制电压输入端口101连接；嵌位三极管Q2的基极接嵌位电压VCM_MAX；嵌位三极管Q2的集电极与电源负输入连接。
当调制电压Vc<(VCM_MAX+VBE)时，嵌位三极管Q2的发射极是反向偏置的，不起作用，从而调制电压Vc与调制电阻RCM上的电压VCM仍然是VCM＝Vc-VBE，与实施例一的一样，输出的调制电流ICMO＝(Vc-VBE)/RCM；
当调制电压Vc>(VCM_MAX+VBE)时，嵌位三极管Q2的发射极开始正向偏置，起到嵌位作用，随着调制电压Vc继续增加，调制电阻电压产生三极管Q1的基极电压被嵌位在(VCM_MAX+VBE)，那么调制电阻RCM上的电压VCM被嵌位在VCM_MAX，输出的调制电流ICMO＝VCM_MAX/RCM
调制电压Vc与调制电阻RCM上的电压VCM的关系曲线如图8所示，可见限制通过功率管的最大峰值电流为VCM_MAX/RCM，只要在芯片外设计调制电阻RCM的电阻值就可设置开关电源的最大功率。
实施例三：
在原边反馈开关电源中，不仅需要限定最大峰值电流，还要限定最小峰值电流，因为如果最小峰值电流太小的话，消磁时间太短，容易导致输出电压采样异常，进而导致开关电源输出电压不稳定。所以，本发明还提供一种同时限定最大峰值电流和最小峰值电流的电流调制器，同时满足开关电源过流保护和原边反馈可靠采样的技术要求。
如图9和10所示，实施例三与实施例一的区别点仅在于电流调制电路还包括：嵌位三极管Q2、偏置电流源IB、偏置电阻RB、偏置三极管Q3及电压跟随三极管Q4。电压跟随三极管Q4的栅极与调制电压输入端口101连接；电压跟随三极管Q4的发射极与偏置三极管Q3的发射极、偏置电阻RB的一端连接，偏置电阻RB的另一端与电源负输入连接；偏置三极管Q3的集电极与偏置三极管Q3的基极、嵌位三极管Q2的发射极、偏置电流源IB的输出端口、调制电阻电压产生三极管Q1的基极连接；嵌位三极管Q2的基极接嵌位电压VCM_MAX，嵌位三极管Q2的集电极与电源负输入连接；电压跟随三极管Q4的集电极与电流镜镜像MOS管MP2的源极、电流镜偏置MOS管MP1的源极、偏置电流源IB的输入端口连接。
当调制电压Vc<(VBE+VCM_MIN)时，其中VCM_MIN＝IB×RB，电压跟随三极管Q4的发射极和嵌位三极管Q2的发射极都是反向偏置的，电压跟随三极管Q4和嵌位三极管Q2在电路中都不起作用，再有偏置三极管Q3和调制电阻电压产生三极管Q1的基极-发射极压降相互抵消，容易得出调制电阻RCM上的电压VCM等于偏置三极管Q3发射极处的电压，即VCM＝IB×RB，也就是Vc<VBE+VCM_MIN时，VCM都是最小值IB×RB，输出的最小调制电流ICMO＝IB×RB/RCM；
当VBE+VCM_MIN<Vc<VBE+VCM_MAX时，嵌位三极管Q2的发射极仍然处于反向偏置，不起作用，电压跟随三极管Q4开始工作，把偏置三极管Q3的发射极电压处于跟随电压(Vc-VBE)，所以VCM＝Vc-VBE，输出的调制电流ICMO＝(Vc-VBE)/RCM；
当Vc>VBE+VCM_MAX时，嵌位三极管Q2的发射极处于正向偏置状态，并且偏置三极管Q3处于反向偏置状态，偏置三极管Q3不再起作用，偏置三极管Q3和调制电阻电压产生三极管Q1的基极电压被嵌位三极管Q2嵌位在(VBE+VCM_MAX)，所以电压跟随三极管Q4的发射极电压，也就是VCM＝VCM_MAX，输出的最大调制电流ICMO＝VCM_MAX/RCM。
根据以上对调制电压Vc处于不同阶段，电流调制电路处于不同工作状态的分析，可作出调制电压Vc和产生的调制电流ICMO的关系曲线，如图10所示。当Vc<(VBE+VCM_MIN)时，调制电流ICMO＝IB×RB/RCM＝VCM_MIN/RCM，而不是随着调制电压Vc变小而变小，保证功率管通过足够大的峰值电流，有足够宽的消磁时间以便对开关电源输出电压进行有效采样，这是原边反馈反激拓扑开关电源中的一项重要技术指标。当VBE+VCM_MIN<Vc<VBE+VCM_MAX时，输出的调制电流ICMO＝(Vc-VBE)/RCM，调制电流ICMO与调制电压Vc成线性关系，开关电源在大部分负载范围处于此工作区间，调制电压Vc的变化能够改变功率管的峰值电流，在调制峰值电流上处于有效工作区间。当Vc>VBE+VCM_MAX时，输出的最大调制电流ICMO＝VCM_MAX/RCM，开关电源达到允许输出的最大功率，限定最大峰值电流，启过流保护作用，提高电源的可靠性。
本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。

Claims (4)

1.一种用于开关电源的电流调制器，其特征在于，包括：集成于开关电源控制器芯片内部的电流调制电路及设置于开关电源控制器芯片上的调制引脚，所述调制引脚连接位于开关电源控制器芯片外部的调制电阻；
所述电流调制电路包括：调制电压输入端口、调制电阻电压产生端口及调制电流输出端口；
所述电流调制电路经所述调制电压输入端口接收调制电压信号，所述调制电压信号在所述调制电阻电压产生端口产生调制电阻电压，所述调制电阻电压在所述调制电阻上产生用于调制开关电源的占空比的调制电流，所述调制电流经所述调制电流输出端口输出。
2.根据权利要求1所述的一种用于开关电源的电流调制器，其特征在于，所述电流调制电路包括：调制电阻电压产生三极管Q1、电流镜偏置MOS管MP1及电流镜镜像MOS管MP2；
调制电阻电压产生三极管Q1的基极与所述调制电压输入端口连接；
调制电阻电压产生三极管Q1的发射极与所述调制电阻电压产生端口连接；
调制电阻电压产生三极管Q1的集电极与电流镜偏置MOS管MP1的栅极、电流镜偏置MOS管MP1的漏极、电流镜镜像MOS管MP2的栅极连接；
电流镜偏置MOS管MP1的源极与电流镜镜像MOS管MP2的源极、电源正输入连接；
电流镜镜像MOS管MP2的漏极与所述调制电流输出端口连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于开关电源的电流调制器，其特征在于，所述电流调制电路还包括：嵌位三极管Q2及限流电阻Rc；
限流电阻Rc的一端与调制电阻电压产生三极管Q1的基极、嵌位三极管Q2的的发射极连接，另一端与所述调制电压输入端口连接；
嵌位三极管Q2的基极接嵌位电压VCM_MAX；
嵌位三极管Q2的集电极与电源负输入连接。
4.根据权利要求2所述的一种用于开关电源的电流调制器，其特征在于，所述电流调制电路还包括：嵌位三极管Q2、偏置电流源IB、偏置电阻RB、偏置三极管Q3及电压跟随三极管Q4；
电压跟随三极管Q4的栅极与所述调制电压输入端口连接；
电压跟随三极管Q4的发射极与偏置三极管Q3的发射极、偏置电阻RB的一端连接，偏置电阻RB的另一端与电源负输入连接；
偏置三极管Q3的集电极与偏置三极管Q3的基极、嵌位三极管Q2的发射极、偏置电流源IB的输出端口、调制电阻电压产生三极管Q1的基极连接；
嵌位三极管Q2的基极接嵌位电压，嵌位三极管Q2的集电极与电源负输入连接；
电压跟随三极管Q4的集电极与电流镜镜像MOS管MP2的源极、电流镜偏置MOS管MP1的源极、偏置电流源IB的输入端口连接。
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