TWI501545B - 溫度補償電路及用於降低溫度係數的電流源電路 - Google Patents

Description

溫度補償電路及用於降低溫度係數的電流源電路

本發明是有關於一種用於降低溫度係數的電流源電路，且特別是有關於利用具有不同閾值電壓的電晶體來組成的電流源電路。

零溫度係數參考電路至今已被研究多年，隨著電子產品的發展，主要電路應用於振盪器(oscillators)，放大器(amplifier)，鎖相迴路(PLL’s)等。一般積體電路內部常使用振盪器來提供系統時脈，傳統的振盪器除了消耗的功率愈低愈好之外，因為振盪器內部所包含的元件與線路具有溫度特性(例如，常見的MOS元件與電阻器在半導體製程中大多呈現正溫度係數的特性)，因此，當操作溫度發生變化時，振盪器的頻率也會發生變化。

為了降低受溫度的影響，振盪器會需要一個不受溫度影響的電壓源或電流源，並且，更進一步地針對其輸出頻率對溫度變化的關係曲線做溫度曲線補償，藉此來達到更好的抗溫度效果。但是，一般傳統的電流源均具有正電壓及正溫度的特性。因此，需要提供一種溫度補償電路來實現低溫度係數的電流源電路，降低振盪器對溫度的變異，使振盪器的輸出頻率能更加穩定。

本發明之一目的就是在提供一種用於降低溫度係數的電流源電路，以使輸出電流受到溫度的影響降低。

本發明之另一目的就是在提供一種溫度補償電路，以實現一種電流大小和溫度關係呈拋物線的電流源電路。

根據本發明之一實施例，提供一種用於降低溫度係數的電流源電路，該電流源電路包含一第一電晶體、一第二電晶體、一第三電晶體以及一第一電流鏡電路，其中該第一電晶體具有一閘極、一源極、一汲極與一閾值電壓，該第二電晶體具有一閘極、一源極、一汲極與實質上相同於該第一電晶體的該閾值電壓的一閾值電壓。該第三電晶體具有一閘極、一源極、一汲極與一閾值電壓，其中該第一電晶體的該閘極電連接到該第一電晶體的該汲極、該第二電晶體的該閘極與該三電晶體的該閘極，該第一電晶體的該源極電連接到該第三電晶體的該汲極，該第三電晶體的該源極電連接到一接地端，且該第三電晶體的該閾值電壓高於該第一電晶體的該閾值電壓。而該第一電流鏡電路具有一第一端、一第二端與一第三端，其中該第一電流鏡電路的該第二端與該第一電晶體的該汲極耦接，該第一電流鏡電路的該第三端與該第二電晶體的該汲極耦接，且該第一電流鏡電路的該第一端電連接到一電源電壓端。

根據本發明之另一實施例，提供一種溫度補償電路，包含一第一電晶體、一第二電晶體與一第三電晶體，其中該第一電晶體具有一閘極、一源極、一汲極、一閾值電壓與一閘極寬度，該第二電晶體具有一閘 極、一源極、一汲極、與實質上相同於該第一電晶體的該閾值電壓的一閾值電壓。而該第三電晶體具有一閘極、一源極、一汲極、一閾值電壓與一閘極寬度，其中該第一電晶體的該閘極電連接到該第一電晶體的該汲極與該第三電晶體的該閘極，該第一電晶體的該源極電連接到該第二電晶體的該閘極與該第三電晶體的該汲極，且該第三電晶體的該閾值電壓高於該第一電晶體的該閾值電壓。

根據本發明之又一實施例，提供一種用於降低溫度係數的電流源電路，該電流源電路包含一第一電晶體、一第二電晶體與一第三電晶體，其中該第一電晶體具有一第一閾值電壓，該第二電晶體耦接於該第一電晶體，並具有實質上相同於該第一閾值電壓的一第二閾值電壓。而該第三電晶體耦接於該第一電晶體及該第二電晶體，並具有一第三閾值電壓，其中該第三閾值電壓高於該第一閾值電壓。

由本發明之實施例可知，本發明之用於降低溫度係數的電流源電路係利用具有不同閾值電壓的金氧半場效電晶體來實現。

100a、202、204‧‧‧電流源

102、104、106、110、112、208、210、212‧‧‧電晶體

102a、104a、106a、110a、112a、208a、210a、212a‧‧‧閘極

102b、104b、106b、110b、112b、208b、210b、212b‧‧‧源極

102c、104c、106c、110c、112c、208c、210c、212c‧‧‧汲極

108a、202a‧‧‧第一端

108b、202b‧‧‧第二端

108c、204a‧‧‧第三端

116a‧‧‧正溫度係數電阻器

116b‧‧‧負溫度係數電阻器

118a‧‧‧第七端

118b‧‧‧第八端

120a‧‧‧第九端

120b‧‧‧第十端

200‧‧‧電路配置

204b‧‧‧第四端

206‧‧‧時脈緩衝器

206a‧‧‧輸入端

206b‧‧‧輸出端

214‧‧‧電容器

214a‧‧‧第五端

214b‧‧‧第六端

216‧‧‧電阻器電路

400‧‧‧溫度補償電路

402、404、406‧‧‧電晶體

402a、404a、406a‧‧‧閘極

402b、404b、406b‧‧‧源極

402c、404c、406c‧‧‧汲極

600‧‧‧第一電路配置

700‧‧‧第二電路配置

602、604、702、704‧‧‧電流源

從以下描述中可以更詳細地理解本發明，這些描述是以實例的方式給出的，並且可以結合附圖加以理解，其中：第1(a)圖係繪示本發明之一實施例之用於降低溫度係數之電流源電路之電路示意圖；第1(b)圖繪示本發明之另一實施例之用於降低溫度係數之電流源電路之電路示意圖； 第2圖係繪示使用本發明第1(a)圖之電流源電路之弛張振盪器之電路示意圖；第3圖係繪示本發明第1(a)圖之用於降低溫度係數之電流源電路的電流與溫度關係圖；第4圖係繪示本發明之一實施例之溫度補償電路之電路配置圖；第5圖係繪示本發明之一實施例之溫度補償電路的電流與溫度關係圖；第6圖係繪示使用本發明用於降低溫度係數之電流源電路與溫度補償電路之第一電路配置的示意圖；第7圖係繪示使用本發明用於降低溫度係數之電流源電路與溫度補償電路之第二電路配置的示意圖；第8圖係繪示本發明第2圖之弛張振盪器的振盪週期與溫度的關係圖；第9圖係繪示本發明第7圖之第二電路配置的振盪週期與溫度的關係圖。

以下詳細討論本發明之實施例的製作與使用。然而，應該理解的是，這些實施例提供許多可應用的創新概念，其可在各種特定背景中加以體現。所討論之特定的實施例僅係用以舉例說明，並非用以限制本發明之範圍。

請參照第1(a)圖，其繪示本發明之一實施例之用於降低溫度係數之電流源電路100a之電路示意圖。電流源電路100a包含一第一電晶體102、一第二電晶體104與一第三電晶體106，其中該第一電晶體102具有一第一閾值電壓V_th 1，該第二電晶體104耦接於該第一電晶體102，並具有實質上相等於該第一閾值電壓V_th 1的一第二閾值電壓V_th 2。而該第三電晶體106耦接於該第一電晶體102及該第二電晶體104，並具有一第三閾值電壓V_th 3，其中該第三閾值電壓V_th 3高於該第一閾值電壓V_th 1。

該第一電晶體102具有一閘極102a、一源極102b與一汲極102c，該第二電晶體104具有一閘極104a、一源極104b與一汲極104c。而該第三電晶體106具有一閘極106a、一源極106b與一汲極106c，其中該第一電晶體102的該閘極102a電連接到該第一電晶體102的該汲極102c、該第二電晶體104的該閘極104a與該三電晶體106的該閘極106a，該第一電晶體102的該源極102b電連接到該第三電晶體106的該汲極106c，該第三電晶體106的該源極106b電連接到一接地端GND，如第1(a)圖所示。在一實施例中，該第一電晶體102、該第二電晶體104與該第三電晶體106均為n型金氧半場效電晶體(NMOS)。

在另一實施例中，該第一電晶體102具有一第一閘極寬度、一第一閘極長度，其中該第一閘極寬度與該第一閘極長度具有一第一比值，該第二電晶體104具有一第二閘極寬度、一第二閘極長度，其中該第二閘極寬度與該第二閘極長度具有一第二比值，該第一比值與該第二比值相等。該第三電晶體106具有一第三閘極寬度、一第三閘極長度。在又一實施例中，該第一比值為0.25，該第二比值為0.25，而該第三比值為0.095。 例如，該第一閘極長度、該第二閘極長度與該第三閘極長度均為20微米(um)，而該第一閘極寬度與該第二閘極寬度為5微米(um)，該第三閘極寬度為1.9微米(um)。

在一實施例中，該第一電晶體102、該第二電晶體104與該第三電晶體106工作在次臨界區(或稱截止區)。當電晶體工作在次臨界區時，其汲極電流(I_D )如下式(1)所表示，其中W、L、I₀ 、V_GS 、V_DS 、V_TH 、η分別是電晶體的寬度、長度、逆向飽和電流、閘極源極電壓差、汲極源極電壓差、閾值電壓和次臨界斜率因子，V_T 為熱電壓。由於該第一電晶體102之尺寸與該第二電晶體104之尺寸相等，且汲極源極電壓差(V_DS) 通常大於熱電壓(V_T )3倍以上，因而可推得下式(2)。

傳統的電路配置，由於電路中所使用的電晶體的閾值電壓皆相等，因而該第三電晶體106的閾值電壓V_th 3與第一電晶體102的閾值電壓V_th 1相抵消(亦即，式(2)中之V_th3 -V_th 1為0)，只留下一個與溫度呈正相關的第一因子，使得當溫度升高時，輸出電壓V_B 亦會隨著升高，而溫度降低時，輸出電壓V_B 亦會隨著降低。而利用本發明第1(a)圖之電路配置，由於本案該第一電晶體102之該第一閾值電壓V_th 1與第三電晶體106之該第三閾值電壓V_th 3不等，因而一第二因子不會被抵消(亦即，式(2)中之 V_th 3-V_th 1不為0)，如上式(2)所示，其中該第二因子係與溫度呈負相關的特性，當溫度升高時，輸出電壓V_B 會隨著降低，而溫度降低時，輸出電壓V_B 會隨著升高。因而可透過改變本案該第一電晶體102之該第一比值與第三電晶體106之該第三比值來調整輸出電壓V_B 與溫度正相關的量，使其與該第二因子之負相關改變的量相抵消，以使輸出電壓V_B 受到溫度的影響較低。

在一實施例中，請再次參照第1(a)圖，該電流源電路100a更包含一第一電流鏡電路108，該第一電流鏡電路108具有一第一端108a、一第二端108b與一第三端108c，其中該第一電流鏡電路108的該第二端108b與該第一電晶體102的該汲極102c耦接，該第一電流鏡電路108的該第三端108c與該第二電晶體104的該汲極104c耦接，且該第一電流鏡電路108的該第一端108a電連接到一電源電壓端P1，其中電源電壓端P1接收一電源電壓V_DD 。在一實施例中，該第一電流鏡電路108包含一第四電晶體110與一第五電晶體112，該第四電晶體110具有一閘極110a、一源極110b與一汲極110c，而該第五電晶體112具有一閘極112a、一源極112b與一汲極112c，其中該第一端108a電連接到該第四電晶體110的該源極110b與該第五電晶體112的該源極112b，該第二端108b電連接到該第四電晶體110的該汲極110c，且該第三端108c電連接到該第五電晶體112的該汲極112c、該第五電晶體112的該閘極112a與該第四電晶體110的該閘極110a。在另一實施例中，該第四電晶體110與該第五電晶體112均為p型金氧半場效電晶體(PMOS)。在一實施例中，該電流源電路100a產生流過該第五電晶體112的一參考電流I_REF11 及流過該第四電晶體110的一參考電流I_REF12 ；例如，參考電流I_REF11 實質上等於參考電流I_REF12 。

在一實施例中，該電流源電路100a更包含一正溫度係數電阻器116a與一負溫度係數電阻器116b，其中該正溫度係數電阻器116a串聯於該負溫度係數電阻器116b。例如，該正溫度係數電阻器116a具有一第七端118a、一第八端118b與一正溫度係數電阻R+，且該負溫度係數電阻器116b具有一第九端120a、一第十端120b與一負溫度係數電阻R-。該正溫度係數電阻器116a的該第七端118a電連接到該第二電晶體104的該源極104b，該正溫度係數電阻器116a的該第八端118b電連接到該負溫度係數電阻器116b的該第九端120a，且該負溫度係數電阻器116b的該第十端120b電連接到該接地端GND。在一實施例中，該電流源電路100a用於降低參考電流I_REF11 的電流溫度係數，以使參考電流I_REF11 趨於穩定。

在又一實施例中，請參照第1(b)圖，其繪示本發明之另一實施例之用於降低溫度係數之電流源電路1100b之電路示意圖，該電流源電路1100b具有第一電晶體1102、第二電晶體1104、第三電晶體1106與第一電流鏡電路1108，其中該第一電流鏡電路1108具有第四電晶體1110與第五電晶體1112。電流源電路1100b之電路配置與電流源電路100a之電路配置相似，差異僅在第三電晶體1106的源極與第二電晶體1104的源極電連接至一電源電壓端P1，而非一接地端GND，且第一電流鏡電路1108的第一端1108a電連接至一接地端GND，而非一電源電壓端P1，其中第一電晶體1102、第二電晶體1104與第三電晶體1106均為p型金氧半場效電晶體(PMOS)，而第四電晶體1110與第五電晶體1112均為n型金氧半場效電晶體(NMOS)。在一實施例中，該電流源電路1100b產生流過該第五電晶體1112的一參考 電流I_REF21 及流過該第四電晶體1110的一參考電流I_REF22 ；例如，參考電流I_REF21 實質上等於參考電流I_REF22 。

請參照第2圖，其繪示使用本發明第1(a)圖之電流源電路100a之弛張振盪器200之電路示意圖。該弛張振盪器200包含一第一電流源202、一第二電流源204、一時脈緩衝器206、一第九電晶體208、一第十電晶體210、一第十一電晶體212、一電容器214與一電阻器電路216，其中本發明第1(a)圖之電流源電路100a為該第一電流源202與該第二電流源204之一實施例，且電流源電路100a使一參考電流I_REF31 流過該第一電流源202且使一參考電流I_REF32 流過該第二電流源204；例如，電流源電路100a的參考電流I_REF11 實質上等於參考電流I_REF31 ，且實質上等於參考電流I_REF32 。該第一電流源202具有一第一端202a與一第二端202b，該第一端202a與一電源電壓端P1耦接，該第二電流源204具有一第三端204a與一第四端204b，該第三端204a與該電源電壓端P1耦接，該時脈緩衝器206具有一輸入端206a與一輸出端206b。而該第九電晶體208具有一閘極208a、一源極208b與一汲極208c，其中該九電晶體208的該汲極208c電連接到該時脈緩衝器206的該輸入端206a，該第十電晶體210具有一閘極210a、一源極210b與一汲極210c，其中該第十電晶體210的該閘極210a電連接到該第九電晶體208的該閘極208a與該第一電流源202的該第二端202b，該第十一電晶體212具有一閘極212a、一源極212b與一汲極212c，其中該第十一電晶體212的該閘極212a電連接到該時脈緩衝器206的該輸出端206b，該第十一電晶體212的該汲極212c電連接到該第九電晶體208的該源極208b，且該第十一電晶體212的該源極212b電連接到一接地端GND。該電容器214具有一第 五端214a與一第六端214b，其中該電容器214的該五端214a電連接到該第九電晶體208的該源極208b與該第十一電晶體212的該汲極212c，且該電容器214的該六端214b電連接到該第十電晶體210的該源極210b與該接地端GND，且該電容器214的該六端214b電連接至該第十一電晶體212的該源極212b。該電阻器電路216電連接在該第十電晶體210的該源極210b與該接地端GND之間。

請再次參照第2圖，假定電壓V_C 和該時脈緩衝器206的輸出電壓一開始等於低邏輯電壓。從第一電流源202與第二電流源204分別流出的兩個參考電流I_REF31 與I_REF32 流經電流導通模式的比較器(包含第十電晶體210及第九電晶體208)，流經電阻216的參考電流I_REF31 ，使跨過該電阻216之兩端間具有一參考電壓V_REF ，另一參考電流I_REF32 對電容器214充電，且使該第九電晶體208的源極電壓升高，當電壓V_C 超過參考電壓V_REF 時，該第九電晶體208關閉，使該第九電晶體208的汲極電壓升高以觸發時脈緩衝器206。在一延遲時間τ後，該時脈緩衝器206輸出會開啟該第十電晶體210以使該電容器214放電至接地端GND以完成一個振盪週期，該弛張振盪器200的該振盪週期T₁ 如下式(3)所示。在一實施例中，時脈緩衝器206產生具有振盪週期T₁ 的輸出電壓V_OUT ；該第九電晶體208、該第十電晶體210及該第十一電晶體212均為n型金氧半場效電晶體(NMOS)。在另一實施例中，該第九電晶體208、該第十電晶體210及該第十一電晶體212均為p型金氧半場效電晶體(PMOS)。

請參照第3圖，其繪示本發明第1(a)圖之用於降低溫度係數之電流源電路100a的電流(I)與溫度(T)關係圖。在第3圖中，緃軸為電流(安培)，橫軸為溫度(℃)，由第3圖可看出該電流與溫度的關係呈一開口向下的曲線，且即使溫度變化的範圍很大(例如，-40℃到90℃之間)，電流值的改變很小，約在0.3n安培之間，其證明本發明之電路配置確實具有改善溫度變異，使輸出電流(電壓)對溫度的敏感度降低的功能。例如，在第3圖中的電流(I)代表參考電流I_REF11 。

然而，在一實施例中，本發明之用於降低溫度係數之電流源電路更包含一種溫度補償電路，以對該電流源電路更進一步進行溫度補償，使電流受到溫度的影響更小。該溫度補償電路利用具有不等閾值電壓的電晶體來實現一個電流與溫度的關係呈開口向下之曲線的電流源電路。請參照第4圖，其繪示本發明之一實施例之溫度補償電路400之電路配置圖，該溫度補償電路400包含一第六電晶體402、一第七電晶體404與一第八電晶體406，其中該第六電晶體402具有一閘極4028.、一源極402b、一汲極402c、一第六閾值電壓V_th 6、一第六閘極長度L₆ 與一第六閘極寬度W₆ ，該第七電晶體404具有一閘極404a、一源極404b、一汲極404c、實質上相等於該第六電晶體402的該第六閾值電壓V_th 6的一第七閾值電壓V_th 7、一第七閘極長度L₇ 與一第七閘極寬度W₇ 。而該第八電晶體406具有一閘極406a、一源極406b、一汲極406c、一第八閾值電壓V_th 8、一第八閘極長度L₈ 與一第八閘極寬度W₈ ，其中該第六電晶體402的該閘極402a電連接到該第六電晶體402的該汲極402c與該第八電晶體406的該閘極406a，該第六電晶體402的該源極402b電連接到該第七電晶體404的該閘極404a與該第八電晶 體406的該汲極406c，該第八電晶體406的該閾值電壓V_th 8高於該第六電晶體402的該閾值電壓V_th 6。在一實施例中，該第六電晶體402、該第七電晶體404與該第八電晶體406均為n型金氧半場效電晶體(NMOS)。在一實施例中，溫度補償電路400更包含一電流源408，且產生流過該電流源408的一參考電流I_B ；該電流源408耦接在電源電壓端P1與該第六電晶體402的該汲極402c之間。

在V_DS6 與V_DS8 未大於V_T 三倍以上的情況下，V₆ 的大小如式(3’)所示，而本發明透過調整第六電晶體402的閘極寬度使得V_DS8 大於3倍V_T ，而V_DS6 約等於3倍V_T ，經過化簡式(3’)變成式(4)與式(5)，亦即，當溫度小於X℃時，V₆ 下降斜率小於V_TH7 ，電流I_2nd1 和溫度成正比(如式(4)所示)，而當溫度大於X℃時，V₆ 下降斜率大於V_TH8 ，電流I_2nd 呈現和溫度成反比的特性(如式(5)所示)，而得到一個溫度和電流關係呈開口向下曲線的電流源電路。例如，電流I_2nd1 是一補償電流。

例如，該溫度補償電路400是一電流源電路。例如，當該第六閘極寬度W₆ 為600微米(um)、該第六閘極長度L₆ 為0.35微米(um)，該第七閘極寬度W₇ 為5微米(um)、該第七閘極長度L₇ 為20微米(um)，且該第八閘極寬度W₈ 為600微米(um)、該第八閘極長度L₈ 為0.7微米(um)時，該溫度補償電路400具有特性：當溫度小於0℃時，電流I_2nd 和溫度成正比，而 當溫度大於0℃時，電流I_2nd 呈現和溫度成反比的開口向下曲線。當該第六閘極寬度W₆ 為100微米(um)、該第六閘極長度L₆ 為0.35微米(um)，該第七閘極寬度W₇ 為5微米(um)、該第七閘極長度L₇ 為20微米(um)，且該第八閘極寬度W₈ 為200微米(um)、該第八閘極長度L₈ 為0.7微米(um)時，該溫度補償電路400具有特性：當溫度小於30℃時，電流I_2nd 和溫度成正比。此外，當溫度大於30℃時，電流I_2nd 呈現和溫度成反比的開口向下曲線。當該第六閘極寬度W₆ 為30微米(um)、該第六閘極長度L₆ 為0.35微米(um)，該第七閘極寬度W₇ 為5微米(um)、該第七閘極長度L₇ 為20微米(um)，且該第八閘極寬度W₈ 為100微米(um)、該第八閘極長度L₈ 為0.7微米(um)時，該溫度補償電路400具有特性：當溫度小於60℃時，電流I_2nd 和溫度成正比，而當溫度大於60℃時，電流I_2nd1 呈現和溫度成反比的開口向下曲線，如第5圖所示。

請參照第5圖，其繪示本發明之一實施例之溫度補償電路400的電流與溫度關係圖。在第5圖中，緃軸為電流(安培)，橫軸為溫度(℃)，可看出當溫度(X)不同時，電流I_2nd 具有不同的溫度曲線，並可進一步利用該 溫度曲線特性與第1(a)圖中之用於降低溫度係數的電流源電路相配合，以得到更進一步之溫度補償。

下述為用於降低溫度係數之電流源電路100a與溫度補償電路400相配合的兩個實施例，其電路配置分別繪示如第6及7圖所示。第6圖係繪示使用本發明用於降低溫度係數之電流源電路與溫度補償電路之第一電路配置600的示意圖，該第一電路配置600與本發明第2圖之電路配置200(或弛張振盪器200)相似，且該兩電路配置的差異僅在該第一電路配置600更包含一第三電流源604。該第三電流源604與該第二電流源204並聯，其中本發明第1(a)圖之用於降低溫度係數之電流源電路100a為該第二電流源204之一實施例，本發明第4圖之溫度補償電路400為該第三電流源604之一實施例，該第三電流源604具有一電流I_2nd2 。在一實施例中，溫度補償電路400的電流I_2nd1 實質上等於電流I_2nd2 。該第一電路配置600係用以補償一開口向下之週期-溫度曲線，使該第一電路配置600之振盪器具有一個振盪週期T₂ 如式(7)所示。

而第7圖係繪示使用本發明用於降低溫度係數之電流源電路與溫度補償電路之第二電路配置700的示意圖。該第二電路配置700與本發明第2圖之電路配置200(或弛張振盪器200)相似，且該兩電路配置的差異僅在該第二電路配置700更包含一第四電流源704。該第四電流源704與該第一電流源202並聯，其中本發明第1(a)圖之用於降低溫度係數之電流源電路100a為該第一電流源202之一實施例，而本發明第4圖之溫度補償 電路400為該第四電流源704之一實施例，該第四電流源704具有一電流I_2nd3 。在一實施例中，該溫度補償電路400的電流I_2nd1 實質上等於第四電流源704的電流I_2nd3 。該第二電路配置700係用以補償一開口向上之週期-溫度曲線，使該第二電路配置700之振盪器具有一個振盪週期T₃ 如式(8)所示。

請參照第8圖與第9圖，第8圖係繪示本發明第2圖之弛張振盪器200的振盪週期與溫度的關係圖，而第9圖係繪示本發明第7圖之第二電路配置700的振盪週期與溫度的關係圖。根據第8圖與第9圖的示意，在單一使用用於降低溫度係數之電流源電路的情況下，當溫度改變時，振盪週期的變化幅度約在0-5ns的範圍之間。而若加上使用溫度補償電路，當溫度改變時，振盪週期的變化幅度介於0-2.5ns的範圍之間，由此可見，加上溫度補償電路，其可明顯的更加減小溫度對振盪週期的影響。

實施例

1、一種用於降低溫度係數的電流源電路，包含：一第一電晶體，具有一閘極、一源極、一汲極與一閾值電壓；一第二電晶體，具有一閘極、一源極、一汲極與實質上相等於該第一電晶體的該閾值電壓的一閾值電壓；一第三電晶體，具有一閘極、一源極、一汲極與一閾值電壓，其中該第一電晶體的該閘極電連接到該第一電晶體的該汲極、該第二電晶體的該閘極與該三電晶體的該閘極，該第一電晶體的該源極電連接到該第三電晶體的該汲極，該第三電晶體的該源極電連接到一接地端，且該第三電晶體的該 閾值電壓高於該第一電晶體的該閾值電壓；以及一第一電流鏡電路，具有一第一端、一第二端與一第三端，其中該第一電流鏡電路的該第二端與該第一電晶體的該汲極耦接，該第一電流鏡電路的該第三端與該第二電晶體的該汲極耦接，且該第一電流鏡電路的該第一端電連接到一電源電壓端。

2、根據實施例1所述的電流源電路，更包含一補償單元，其中：該第一電流鏡電路包含：一第四電晶體，具有一閘極、一源極與一汲極；以及一第五電晶體，具有一閘極、一源極與一汲極，其中該第一端電連接到該第四電晶體的該源極與該第五電晶體的該源極，該第二端電連接到該第四電晶體的該汲極，且該第三端電連接到該第五電晶體的該汲極、該第五電晶體的該閘極與該第四電晶體的該閘極；該補償單元包含：一第六電晶體，具有一閘極、一源極、一汲極、一閾值電壓與一閘極寬度；一第七電晶體，具有一閘極、一源極、一汲極與實質上相等於該第六電晶體的該閾值電壓的一閾值電壓；一第八電晶體，具有一閘極、一源極、一汲極、一閾值電壓與一閘極寬度，其中該第六電晶體的閘極電連接到該第六電晶體的該汲極與該第八電晶體的該閘極，該第六電晶體的該源極電連接到該第七電晶體的該閘極與該第八電晶體的該汲極，該第八電晶體的該閾值電壓高於該第六電晶體的該閾值電壓。

3、根據實施例1-2中任一實施例所述的電流源電路，更包含一電阻器電 路，其中該電阻器電路電連接在該第二電晶體的該源極與該接地端之間，且包含一正溫度係數電阻器與一負溫度係數電阻器，其中該正溫度係數電阻器串聯於該負溫度係數電阻器。

4、根據實施例1-3中任一實施例所述的電流源電路，其中：該正溫度係數電阻器具有一第一端與一第二端，且該負溫度係數電阻器具有一第一端與一第二端；以及該正溫度係數電阻器的該第一端電連接到該第二電晶體的該源極，該正溫度係數電阻器的該第二端電連接到該負溫度係數電阻器的該第一端，且該負溫度係數電阻器的該第二端電連接到該接地端。

5、一種溫度補償電路，包含：一第一電晶體，具有一閘極、一源極、一汲極、一閾值電壓與一閘極寬度；一第二電晶體，具有一閘極、一源極、一汲極、與實質上相等於該第一電晶體的該閾值電壓的一閾值電壓；以及一第三電晶體，具有一閘極、一源極、一汲極、一閾值電壓與一閘極寬度，其中該第一電晶體的該閘極電連接到該第一電晶體的該汲極與該第三電晶體的該閘極，該第一電晶體的該源極電連接到該第二電晶體的該閘極與該第三電晶體的該汲極，該第三電晶體的該閾值電壓高於該第一電晶體的該閾值電壓。

6、根據實施例5中任一實施例所述的溫度補償電路，其中該第二電晶體的該源極與該第三電晶體的該源極均電連接到一接地端。

7、根據實施例5-6中任一實施例所述的溫度補償電路，更包含：一電流源，電連接在該第一電晶體的該汲極與一電源電壓端之間。

8、一種用於降低溫度係數的電流源電路，包含：一第一電晶體，具有一第一閾值電壓；一第二電晶體，耦接於該第一電晶體，並具有實質上相等於該第一閾值電壓的一第二閾值電壓；以及一第三電晶體，耦接於該第一電晶體及該第二電晶體，並具有一第三閾值電壓，其中該第三閾值電壓高於該第一閾值電壓。

9、根據實施例8中任一實施例所述的電流源電路，其中：該第一電晶體具有一閘極、一源極及一汲極；該第二電晶體具有一閘極、一源極及一汲極；該第三電晶體具有一閘極、一源極及一汲極，其中該第一電晶體的該閘極電連接到該第一電晶體的該汲極、該第二電晶體的該閘極與該三電晶體的該閘極，該第一電晶體的該源極電連接到該第三電晶體的該汲極，該第三電晶體的該源極電連接到一接地端；以及該溫度補償電路更包含一電流鏡電路，該電流鏡電路包含一第四電晶體與一第五電晶體。

10、根據實施例8-9中任一實施例所述的電流源電路，其中：該第四電晶體具有一閘極、一源極與一汲極；該第五電晶體具有一閘極、一源極與一汲極；該第四電晶體的該閘極電連接到該第五電晶體的該閘極與該第五電晶體的該汲極；該第四電晶體的該汲極電連接到該第一電晶體的該汲極；以及該第五電晶體的該汲極電連接到該第二電晶體的該汲極。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100a‧‧‧電流源

102、104、106、110、112‧‧‧電晶體

102a、104a、106a、110a、112a‧‧‧閘極

102b、104b、106b、110b、112b‧‧‧源極

102c、104c、106c、110c、112c‧‧‧汲極

108a‧‧‧第一端

108b‧‧‧第二端

108c‧‧‧第三端

116a‧‧‧正溫度係數電阻器

116b‧‧‧負溫度係數電阻器

118a‧‧‧第七端

118b‧‧‧第八端

120a‧‧‧第九端

120b‧‧‧第十端

Claims (10)

1. 一種用於降低溫度係數的電流源電路，包含：一第一電晶體，具有一閘極、一源極、一汲極與一閾值電壓；一第二電晶體，具有一閘極、一源極、一汲極與實質上相等於該第一電晶體的該閾值電壓的一閾值電壓；一第三電晶體，具有一閘極、一源極、一汲極與一閾值電壓，其中該第一電晶體的該閘極電連接到該第一電晶體的該汲極、該第二電晶體的該閘極與該三電晶體的該閘極，該第一電晶體的該源極電連接到該第三電晶體的該汲極，該第三電晶體的該源極電連接到一接地端，且該第三電晶體的該閾值電壓高於該第一電晶體的該閾值電壓；以及一第一電流鏡電路，具有一第一端、一第二端與一第三端，其中該第一電流鏡電路的該第二端與該第一電晶體的該汲極耦接，該第一電流鏡電路的該第三端與該第二電晶體的該汲極耦接，且該第一電流鏡電路的該第一端電連接到一電源電壓端。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電流源電路，更包含一補償單元，其中：該第一電流鏡電路包含：一第四電晶體，具有一閘極、一源極與一汲極；以及一第五電晶體，具有一閘極、一源極與一汲極，其中該第一端電連接到該第四電晶體的該源極與該第五電晶體的該源極，該第二端電連接到該第四電晶體的該汲 極，且該第三端電連接到該第五電晶體的該汲極、該第五電晶體的該閘極與該第四電晶體的該閘極；該補償單元包含：一第六電晶體，具有一閘極、一源極、一汲極、一閾值電壓與一閘極寬度；一第七電晶體，具有一閘極、一源極、一汲極與實質上相等於該第六電晶體的該閾值電壓的一閾值電壓；一第八電晶體，具有一閘極、一源極、一汲極、一閾值電壓與一閘極寬度，其中該第六電晶體的閘極電連接到該第六電晶體的該汲極與該第八電晶體的該閘極，該第六電晶體的該源極電連接到該第七電晶體的該閘極與該第八電晶體的該汲極，該第八電晶體的該閾值電壓高於該第六電晶體的該閾值電壓。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電流源電路，更包含一電阻器電路，其中該電阻器電路電連接在該第二電晶體的該源極與該接地端之間，且包含一正溫度係數電阻器與一負溫度係數電阻器，其中該正溫度係數電阻器串聯於該負溫度係數電阻器。
4. 如申請專利範圍第3項所述之電流源電路，其中：該正溫度係數電阻器具有一第一端與一第二端，且該負溫度係數電阻器具有一第一端與一第二端；以及該正溫度係數電阻器的該第一端電連接到該第二電晶體的該源極，該正溫度係數電阻器的該第二端電連接到該負溫 度係數電阻器的該第一端，且該負溫度係數電阻器的該第二端電連接到該接地端。
5. 一種溫度補償電路，包含：一第一電晶體，具有一閘極、一源極、一汲極、一閾值電壓與一閘極寬度；一第二電晶體，具有一閘極、一源極、一汲極、與實質上相等於該第一電晶體的該閾值電壓的一閾值電壓；以及一第三電晶體，具有一閘極、一源極、一汲極、一閾值電壓與一閘極寬度，其中該第一電晶體的該閘極電連接到該第一電晶體的該汲極與該第三電晶體的該閘極，該第一電晶體的該源極電連接到該第二電晶體的該閘極與該第三電晶體的該汲極，且該第三電晶體的該閾值電壓高於該第一電晶體的該閾值電壓。
6. 如申請專利範圍第5項所述之溫度補償電路，其中該第二電晶體的該源極與該第三電晶體的該源極均電連接到一接地端。
7. 如申請專利範圍第5項所述之溫度補償電路，更包含：一電流源，電連接在該第一電晶體的該汲極與一電源電壓端之間。
8. 一種用於降低溫度係數的電流源電路，包含：一第一電晶體，具有一第一閾值電壓；一第二電晶體，耦接於該第一電晶體，並具有實質上相等於該第一閾值電壓的一第二閾值電壓；以及 一第三電晶體，耦接於該第一電晶體及該第二電晶體，並具有一第三閾值電壓，其中該第三閾值電壓高於該第一閾值電壓。
9. 如申請專利範圍第8項所述之電流源電路，其中：該第一電晶體具有一閘極、一源極及一汲極；該第二電晶體具有一閘極、一源極及一汲極；該第三電晶體具有一閘極、一源極及一汲極，其中該第一電晶體的該閘極電連接到該第一電晶體的該汲極、該第二電晶體的該閘極與該三電晶體的該閘極，該第一電晶體的該源極電連接到該第三電晶體的該汲極，該第三電晶體的該源極電連接到一接地端；以及該溫度補償電路更包含一電流鏡電路，該電流鏡電路包含一第四電晶體與一第五電晶體。
10. 如申請專利範圍第9項所述之電流源電路，其中：該第四電晶體具有一閘極、一源極與一汲極；該第五電晶體具有一閘極、一源極與一汲極；該第四電晶體的該閘極電連接到該第五電晶體的該閘極與該第五電晶體的該汲極；該第四電晶體的該汲極電連接到該第一電晶體的該汲極；以及該第五電晶體的該汲極電連接到該第二電晶體的該汲極。