專利名稱:一種高階溫度補償電流產(chǎn)生電路及電流連續(xù)調(diào)節(jié)方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種電流產(chǎn)生電路,尤其涉及一種高階溫度補償?shù)碾娏鳟a(chǎn)生電路。本發(fā)明還涉及了高階溫度補償電流產(chǎn)生電路的電流連續(xù)調(diào)節(jié)方法。
背景技術(shù):
在模擬、數(shù)?;旌希踔良償?shù)字電路中都需要溫度傳感電路和隨溫度變化穩(wěn)定的參考電壓源,其溫度變化的線性和穩(wěn)定性直接決定了整個電路的性能。存在許多方法來測量溫度,比如熱電偶,熱電阻等等,但是熱電偶存在信號小、需要冷端補償?shù)热秉c,成本也較高。熱電阻的線性不好,而基于半導(dǎo)體工藝的半導(dǎo)體溫度傳感器則具有精度高,線性好,量產(chǎn)成本低的特點,是一種上佳的溫度感知器件。為了達(dá)到精確的溫度測量目的,我們需要一個和絕對溫度成正比的物理量進(jìn)行量測。兩個面積成1: N比例而集電極電流相同的雙極型晶體管的Vbe之電壓差A(yù)Vbe是一個與絕對溫度完全線性的物理量,對于它的量測是實現(xiàn)溫度測量的基礎(chǔ)。另外硅能隙基準(zhǔn)Vbandgap可以由Δ Vbe與Vbe按一定比例相加而成,大約在1.2V左右,如果設(shè)計精確合理,Vbandgap可以達(dá)到幾個ppm的精度 。AVbe與Vbandgap的比例值是一個可測量的物理量,用它對溫度進(jìn)行表征。除了溫度傳感電路,電壓基準(zhǔn)源也必須具有非常小的溫度系數(shù),而能隙參考電壓源是目前具有最小溫度系數(shù)的參考電壓源,能隙參考電壓源的原理描述如前硅能隙基準(zhǔn)
Vbandgap 所述。對于溫度傳感物理量Λ Vbe與Vbandgap的比例R,我們可按照溫度作泰勒展開可以表示成R = %+&1*Τ+&2*Τ2+83*Τ3+….精確的溫度傳感電路的設(shè)計就是使a2,a3,...溫度的高階系數(shù)盡可能最小,為此需要進(jìn)行二階補償、三階補償甚至于更高階的補償。產(chǎn)生高階項的原因是多方面的,比如產(chǎn)生Vbandgap的晶體管的Vbe與溫度有指數(shù)關(guān)系;在集成電路中,電阻具有較大的溫度系數(shù),使的Iptat電流出現(xiàn)了高階項,導(dǎo)致電路中的偏置電流出現(xiàn)了高階項。同理,如果我們將基準(zhǔn)電壓源按照溫度作泰勒展開可以表示成Vbandgap =k+bfT+bdT2+…,基準(zhǔn)電壓源的設(shè)計就是使溫度的各階系數(shù)b1; b2,....盡可能最小,為此需要進(jìn)行一階補償、二階補償、...,普通的能隙基準(zhǔn)電壓源只進(jìn)行了一階補償,為了進(jìn)一步提高基準(zhǔn)電壓源的溫度穩(wěn)定性,還必須進(jìn)行二階補償甚至更高階的補償。因此為了要獲得精確的溫度傳感電路或者更好溫度特性的基準(zhǔn)電壓源電路,必須對其進(jìn)行二階補償、三階補償甚至更高階的補償。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服上面所述的技術(shù)缺陷,提供一種高階溫度補償?shù)碾娏鳟a(chǎn)生電路,同時也提供一種高階溫度補償?shù)碾娏鳟a(chǎn)生電路的電流連續(xù)調(diào)節(jié)方法。為了解決上面所述的技術(shù)問題,本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:一種高階溫度補償電流產(chǎn)生電路,包括有至少一個二階溫度補償電流產(chǎn)生電路,所述的二階溫度補償電流產(chǎn)生電路進(jìn)一步包括有通過電性連接的五個三極管Q20、Q21、Q22、Q23、Q24和電阻R20及調(diào)節(jié)電阻R21,三極管Q20的集電極與基極連接恒流源Iptat ;三極管Q21的集電極與基極連接三極管Q20的發(fā)射極,三極管Q21的發(fā)射極接地;三極管Q22的基極與三極管Q20的基極相連后連接恒流源Iptat,三極管Q22的集電極連接電源VDD ;三極管Q23的基極與三極管Q21的基極相連后連接三極管Q20的發(fā)射極,三極管Q23的發(fā)射極接地;作為輸出端的三極管Q24的集電極連接目標(biāo)模塊,三極管Q24的發(fā)射極連接調(diào)節(jié)電阻R21后接地,三極管Q24的基極與三極管Q23的集電極相連后連接三極管Q22的發(fā)射極,三極管Q24的基極連接電阻R20后接地。 恒流源Iptat是一個與絕對溫度成正比的電流源。所述的三極管Q20、Q21、Q22、Q23、Q24 的面積比為:Aq2q: AQ2i: A022: Aq23: Aq24=N0: N1: N2: N3: N4,其中比例系數(shù)Ni均為大于或等于I的自然數(shù),i e
,且1為整數(shù)。所述的目標(biāo)模塊為溫度傳感器、高精度基準(zhǔn)穩(wěn)壓源、或數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器等等。還包括有在二階溫度補償電流產(chǎn)生電路的基礎(chǔ)上形成的三階溫度補償電流產(chǎn)生電路,所述的三階溫度補償電流產(chǎn)生電路還包括有五個三極管Q30、Q31、Q32、Q33、Q34和電阻R30及調(diào)節(jié)電阻R31,三極管Q30的集電極與基極連接恒流源Iptat,三極管Q30的發(fā)射極連接三極管Q20的集電極;三極管Q22的基極和三極管Q20的基極相連后連接三極管Q30的發(fā)射極;三極管Q31的基極和三極管Q30的基極相連后連接恒流源Iptat,三極管Q31的集電極連接電源VDD,三極管Q31的發(fā)射極同時連接三極管Q32的基極及三極管Q22的集電極;三極管Q32的集電極連接電源VDD,三極管Q32發(fā)射極同時連接三極管Q34的基極及三極管Q33的集電極;三極管Q33的基極與三極管Q21的基極相連后連接三極管Q20的發(fā)射極,三極管Q33的發(fā)射極接地;作為輸出端的三極管Q34的集電極連接目標(biāo)模塊,三極管Q34的基極連接電阻R30后接地,三極管Q`34的發(fā)射極連接調(diào)節(jié)電阻R31后接地。所述的三極管020、021、022、023、024、030、031、032、033、034的面積比為:AQ2(I: Aq21.A322.A323.Α 4.Ab0.A331.A332.A333.A334 — Na.N1..N3.N4.N5.N6.N7.N8.N9,其中比例系數(shù)Ni均為大于或等于I的自然數(shù),i e
,且i為整數(shù)。還包括有在η階溫度補償電流產(chǎn)生電路的基礎(chǔ)上形成的η+1階溫度補償電流產(chǎn)生電路,η彡3。一種如上面所述的高階溫度補償電流產(chǎn)生電路的電流連續(xù)調(diào)節(jié)方法,進(jìn)行二階溫度補償電流調(diào)節(jié)時,先通過調(diào)整比例系數(shù)Ni和電阻R20的值使得三極管Q22的集電極的電流Ιο21為不隨溫度變化的恒流;然后再通過調(diào)整比例系數(shù)Ni和調(diào)節(jié)電阻R21,從而連續(xù)調(diào)節(jié)三極管Q24的集電極電流Ιο20的大小,使得集電極電流Ιο20的大小和溫度特性能夠與目標(biāo)模塊的要求相匹配,其中i e
,且1為整數(shù)。在進(jìn)行二階溫度補償電流調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行三階溫度補償電流調(diào)節(jié),在進(jìn)行三階溫度補償電流調(diào)節(jié)時,先通過調(diào)整比例系數(shù)Ni和電阻R30、R20的值使得三極管Q32的集電極的電流131及三極管Q31的集電極的電流132均為不隨溫度變化的恒流;然后再通過調(diào)整比例系數(shù)Ni和調(diào)節(jié)電阻R31,從而連續(xù)調(diào)節(jié)三極管Q34的集電極電流130的大小,使得集電極電流130的大小和溫度特性能夠與目標(biāo)模塊的要求相匹配,其中i e
,且i為整數(shù)。
在進(jìn)行η階溫度補償電流調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行η+1階溫度補償電流調(diào)節(jié),η > 3,且η為整數(shù)。本發(fā)明提供的高階溫度補償電流產(chǎn)生電路將三極管通過串并聯(lián)的方式相連接,并在電路中加上電阻及調(diào)節(jié)電阻,通過調(diào)整調(diào)節(jié)電阻的阻值,從而使得與目標(biāo)模塊連接的三極管的集電極電流連續(xù)可調(diào),使得補償電流的大小和溫度特性能夠與目標(biāo)模塊的要求相匹配。
圖1為傳統(tǒng)的二階溫度補償電流產(chǎn)生電路的電路結(jié)構(gòu)圖。圖2為本發(fā)明的二階溫度補償電流產(chǎn)生電路的電路結(jié)構(gòu)圖。圖3為本發(fā)明的三階溫度補償電流產(chǎn)生電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式請參閱圖1,如圖所示,傳統(tǒng)的二階溫度補償電流產(chǎn)生電路包括有通過電性連接的五個三極管Q10、Ql1、Q12、Q13、Q14和電阻R10,三極管QlO的集電極與基極連接恒流源Iptat ;三極管QlI的集電極與基極連接三極管QlO的發(fā)射極,三極管QlI的發(fā)射極接地;三極管Q12的基極與三極管QlO的基極相連后連接恒流源Iptat,三極管Q12的集電極連接電源VDD ;三極管Q13的基極與三極管Qll的基極相連后連接三極管QlO的發(fā)射極,三極管Q13的發(fā)射極接地;作為輸出端的三極管Q14的集電極連接目標(biāo)模塊1,進(jìn)行溫度補償,三極管Q14的發(fā)射極接地,三極管Q14的基極與三極管Q13的集電極相連后連接三極管Q12的發(fā)射極,三極管Q14的基極連接電阻RlO后接地。傳統(tǒng)的二階溫度補償電流產(chǎn)生電路進(jìn)行二階溫度補償?shù)脑砣缦?由圖1中可知,從三極管QlO的集電極到接地GND的電壓為等式1:
Vbe(QlO)+Vbe(Qll) — \e (Q12)+\e (Q14)因為Vbe= (k*T/q)*ln(Ic/Is),其中:k為玻爾茲曼常數(shù),T為溫度,q為電子電量,Ic為晶體管集電極電流,Is為晶體管飽和電流。因此得到等式2:(k*T/q)*ln(Ic(_/Is(_) + (k*T/q)*ln(Ic(Q11)/Is(Q1)) = (k*T/q) *ln (Ic(Q⑵/I s (Q12)) + (k*T/q) * I η (I c (Q14) /1 s (Q14))進(jìn)而得到等式3:(Ic(Q10)*Ic(Q11)) / (Is(Q10)*Is(Q11)) — (Ic(Qi2)*Ic(Ql4)) / (Is(Q12)*Is(Q14))在電路原理中,Ic(Q10)= Ic(Q11) = Iptat,設(shè)定三極管 Q10、Ql1、Q12、Q13、Q14 的面積比為 A_: A011: A012: A013: A014 = Mq: M1: M2: M3: M4,因此Is(Q10): Is(Q11): Is(Q12: Is(Q14)=M0: M1: M2: M4,這樣我們可以得到等式 4:Iptat2 = [(Mc^M1)/(M2 *M4)]*Ic(Q⑵*Ic(Q14)由于M。、M1, M2、M4的比值是固定的,因此(MfM1V(M2^M4)的值也是固定的,假設(shè)(MfM1) / (Μ2*Μ4)的值為Μ,我們得到等式5:IPTAT — I c (Q12) I c (Q14)由圖1 可知:Ic(Q12) = loll, Ic(Q14) = 1lO
因為Ic(Q12) = Ic(Q13)+Vbe(Q14)/R10,由于 Q13 與 Qll 的面積比為 Aq13.Aqii=M3.M1,得到Ic(Q13) = (M3ZM1)^Iptat,由于Iptat - k*T/q,且M3ZiM1的值是固定的,假設(shè)M3Z^M1的值為M’,所以Ic_ = M’ *IPTAT,Ic(Q13)是隨溫度T的增大而上升的;Vbe_/R10的值是溫度T的增大而下降的;因此我們可以通過調(diào)整M’值和電阻RlO的值,使得Ic_即1ll不隨溫度變化。這樣由等式5得到等式6:Iptat2 = M*1ll*1lO由于M值是恒定的,且I ο 11不隨溫度變化,所以I ο IO與IPTAT2成正比,S卩I ο IO ^ T2。傳統(tǒng)的二階溫度補償電流產(chǎn)生電路中,雖然得到了 1lO與溫度T2成正比的關(guān)系,使其能得到二階溫度補償,不過由于RlO與M值是匹配關(guān)系,即隨著M值的變化,RlO也要隨著變化,且該變化是跳躍性的變化,因此1lO的值也是呈跳躍性變化,導(dǎo)致1lO值的大小不能隨意調(diào)節(jié)。實施例一:請參閱圖2,如圖所示,一種高階溫度補償電流產(chǎn)生電路,包括有至少一個二階溫度補償電流產(chǎn)生電路,二階溫度補償電流產(chǎn)生電路進(jìn)一步包括有通過電性連接的五個三極管Q20、Q21、Q22、Q23、Q24和電阻R20及調(diào)節(jié)電阻R21,三極管Q20的集電極與基極連接恒流源Iptat三極管Q21的集電極與基極連接三極管Q20的發(fā)射極,三極管Q21的發(fā)射極接地;三極管Q22的基極與三極管Q20的基極相連后連接恒流源Iptat,三極管Q22的集電極連接電源VDD ;三極管Q23的基極與三極管Q21的基極相連后連接三極管Q20的發(fā)射極,三極管Q23的發(fā)射極接地;作為輸出端的三極管Q24的集電極連接目標(biāo)模塊1,進(jìn)行溫度補償,三極管Q24的發(fā)射極連接調(diào)節(jié)電阻R21后接地,三極管Q24的基極與三極管Q23的集電極相連后連接三極管Q22的發(fā)射極,三極管Q24的基極連接電阻R20后接地。三極管Q20、Q21、Q22、Q23、Q24 的面積比為:Aq2q: Aq21: Aq22: Aq23: Aq24 = N0: N1: N2: N3: N4,其中比例系數(shù)Ni均為大于或等于I的自然數(shù),i e
,且i為整數(shù)。在恒流源Iptat不變的情況下,輸出電流120可根據(jù)比例系數(shù)Ni的值以及調(diào)節(jié)電阻R21進(jìn)行調(diào)整。本發(fā)明實例一進(jìn)行的是二階溫度補償,其原理如下:由圖1中可知,從三極管Q20的集電極到接地GND的電壓為等式1:Vbe(Q20)+Vbe(Q21) — Vbe (Q22)+Vbe (Q24)+I C (Q24) I因為Vbe= (k*T/q)*ln(Ic/Is),其中:k為玻爾茲曼常數(shù),T為溫度,q為電子電量,Ic為晶體管集電極電流,Is為晶體管飽和電流。因此得到等式2:(k*T/q)*ln(Ic(_/Is(_) + (k*T/q)*ln(Ic(Q21)/Is(Q21)) = (k*T/q) *ln (Ic(Q22)/
Is(Q22)) + (k*T/q) *ln (Ic(q24)/Is(Q24)) +Ic(Q24)*R21進(jìn)而得到等式3:In [ ( I C (Q2CI) * I C (Q21) * I S (Q22) * I S (Q24) ) / ( I C (Q22) * I C (Q24) * I S (Q2CI) * I S (Q21) ) ] — (1 /kT)*Ic(_*R21在電路原理中,Ic_ = Ic_ = Iptat,,三極管Q20、Q21、Q22、Q23、Q24的面積比為
Aq20.Aq2I.Aq22.Aq23.Aq24 — Ng.Nj.Ng.N3.N4,因此 I S.I S(Qg1).I S (Q22).I S (Q24)=N0: N1: N2: N4,這樣我們可以得到等式4:
In {[ (N2*N4) / (Nc^N1) ]* [Iptat2/(Ic(Q22)*Ic(Q24))]} = (q/kT) *Ic(Q24)*R21由于N。、N1, N2, N4的比值是固定的,因此(N2^N4V(NfN1)的值也是固定的,假設(shè)(N2^N4)/(N0^N1)的值為P,我們得到等式5:I η [P* IPTAT2/ (I c (Q22) * I c (Q24)) ] = (q/kT) *Ic_*R21從而得到等式6:ln{l+[(P*IPTAT2-1c(Q22)*Ic(Q24))/(Ic(Q22)*Ic_)]} = (q/kT) *Ic(Q24)*R21由于(P*Iptat2-1c_*Ic(Q24))/(Ic(Q22)*Ic_)趨向于零,由泰勒展開式得到等式7:(P*IpTAT _Ic(Q22)*Ic(Q24)) / (Ic(Q22)*Ic(Q24)) (q/kT) * IC (Q24) *R2 I進(jìn)而得到等式8:P*Iptat _Ic(q22)*Ic(q24) (q/kT) *R2 I * IC (Q22) * IC (q24)由于Ic_與Ic_的值很小,因此(q/kT)*R21*IC_*IC(Q24)2的值為高階小量,可以忽略,所以得到等式9:IPTAT IC(Q22)*IC(Q24)由圖2 可知:IC(Q22) = 121, Ic(q24) = 120因為Ic(Q22) = Ic(Q23)+Vbe(_/R20,由于 Q23 與 Q21 的面積比為 Aq23.Aqii = N3.N1,得到Ic(Q23) = (VN1)Wptat,由于Iptat - k*T/q,且N3ZiN1的值是固定的,假設(shè)N3Z^N1的值為P’,所以Ic_ = P’ *IPTAT,Ic_是隨溫度T的增大而上升的;Vbe(Q24)/R20的值是隨溫度T的增大而下降的;因此我們可以通過調(diào)整P’值和電阻R20的值,使得Ic_即121不隨溫度變化。這樣可以得到等式10:P*IPTAT2 ^ 121*120由于P值是恒定的,且121不隨溫度變化,所以120與Iptat2成正比,即120°^T2。此時,由于加入了調(diào)節(jié)電阻R21,使得Ιο20的值會隨著調(diào)節(jié)電阻R21的增大而減小,但不影響Ιο20與溫度T2成正比的關(guān)系。這樣就可以通過調(diào)節(jié)電阻R21,連續(xù)調(diào)整輸出電流Ιο20的大小。實施例二:請參閱圖3,如圖所示,一種高階溫度補償電流產(chǎn)生電路,包括有在二階溫度補償電流產(chǎn)生電路的基礎(chǔ)上形成的三階溫度補償電流產(chǎn)生電路,三階溫度補償電流產(chǎn)生電路還包括有五個三極管Q30、Q31、Q32、Q33、Q34和電阻R30及調(diào)節(jié)電阻R31,三極管Q30的集電極與基極連接恒流源Iptat,三極管Q30的發(fā)射極連接三極管Q20的集電極;三極管Q22的基極和三極管Q20的基極相連后連接三極管Q30的發(fā)射極;三極管Q31的基極和三極管Q30的基極相連后連接恒流源Iptat,三極管Q31的集電極連接電源VDD,三極管Q31的發(fā)射極同時連接三極管Q32的基極及三極管Q22的集電極;三極管Q32的集電極連接電源VDD,三極管Q32發(fā)射極同時連接三極管Q34的基極及三極管Q33的集電極;三極管Q33的基極與三極管Q21的基極相連后連接三 極管Q20的發(fā)射極,三極管Q33的發(fā)射極接地;作為輸出端的三極管Q34的集電極連接目標(biāo)模塊,進(jìn)行溫度補償,三極管Q34的基極連接電阻R30后接地,三極管Q34的發(fā)射極連接調(diào)節(jié)電阻R31后接地。三極管020、021、022、023、024、030、031、Q32、Q33、Q34 的面積比為:Aq2。.Aq21.Aq22.Aq23.Aq2 4.Aq30.Aq31.Aq32.Aq33.Aq34=N0: N1: N2: N3: N4: N5: N6: N7: N8: N9,其中比例系數(shù)Ni均為大于或等于I的自然數(shù),i e [O,9],且i為整數(shù),在恒流源Iptat不變的情況下,輸出電流130可根據(jù)比例系數(shù)Ni以及調(diào)節(jié)電阻R31的值進(jìn)行調(diào)整。本發(fā)明實施例二的三階溫度補償?shù)脑砜梢詤⒄諏嵤├坏脑硗茖?dǎo),從而得到三階溫度補償電流130 - T3。以此類推,可以得到四階甚至更高階的溫度補償電流產(chǎn)生電路,其溫度補償?shù)脑硪部梢詤⒄諏嵤├坏脑硗茖?dǎo),從而得到高階溫度補償電流1 ~ Tn,其中η彡4且η為自然數(shù)?!N高階溫度補償電流產(chǎn)生電路的電流連續(xù)調(diào)節(jié)方法,進(jìn)行二階溫度補償電流調(diào)節(jié)時,先通過調(diào)整比例系數(shù)Ni和電阻R20的值使得三極管Q22的集電極的電流Ιο21為不隨溫度變化的恒流;然后再通過調(diào)整比例系數(shù)Ni和調(diào)節(jié)電阻R21,從而連續(xù)調(diào)節(jié)三極管Q24的集電極電流Ιο20的大小,使得集電極電流Ιο20的大小和溫度特性能夠與目標(biāo)模塊的要求相匹配,其中i e
,且丨為整數(shù)。一種高階溫度補償電流產(chǎn)生電路的電流連續(xù)調(diào)節(jié)方法,在進(jìn)行二階溫度補償電流調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行三階溫度補償電流調(diào)節(jié),在進(jìn)行三階溫度補償電流調(diào)節(jié)時,先通過調(diào)整比例系數(shù)Ni和電阻R30、R20的值使得三極管Q32的集電極的電流131及三極管Q31的集電極的電流132均為不隨溫度變化的恒流;然后再通過調(diào)整比例系數(shù)Ni和調(diào)節(jié)電阻R31,從而連續(xù)調(diào)節(jié)三極管Q34的集電極電流130的大小,使得集電極電流130的大小和溫度特性能夠與目標(biāo)模塊的要求相匹配,其中i e
,且i為整數(shù)?!N高階溫度補償電流產(chǎn)生電路的電流連續(xù)調(diào)節(jié)方法,在進(jìn)行η階溫度補償電流調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行η+1階 溫度補償電流調(diào)節(jié),n ^ 3,且η為整數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種高階溫度補償電流產(chǎn)生電路,包括有至少一個二階溫度補償電流產(chǎn)生電路,所述的二階溫度補償電流產(chǎn)生電路進(jìn)一步包括有通過電性連接的五個三極管Q20、Q21、Q22、Q23、Q24和電阻R20及調(diào)節(jié)電阻R21,其特征在于:三極管Q20的集電極與基極連接恒流源Iptat ;三極管Q21的集電極與基極連接三極管Q20的發(fā)射極,三極管Q21的發(fā)射極接地;三極管Q22的基極與三極管Q20的基極相連后連接恒流源Iptat,三極管Q22的集電極連接電源VDD ;三極管Q23的基極與三極管Q21的基極相連后連接三極管Q20的發(fā)射極,三極管Q23的發(fā)射極接地;作為輸出端的三極管Q24的集電極連接目標(biāo)模塊,三極管Q24的發(fā)射極連接調(diào)節(jié)電阻R21后接地,三極管Q24的基極與三極管Q23的集電極相連后連接三極管Q22的發(fā)射極,三極管Q24的基極連接電阻R20后接地。
2.如權(quán)利要求1所述的高階溫度補償電流產(chǎn)生電路,其特征在于:所述的三極管Q20、Q21、Q22、Q23、Q24 的面積比為:Aq2q: Aq21: Aq22: Aq23: Aq24 = N0: N1: N2: N3: N4,其中比例系數(shù)Ni均為大于或等于I的自然數(shù),i e
,且i為整數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的高階溫度補償電流產(chǎn)生電路,其特征在于:所述的恒流源Iptat是一個與絕對溫度成正比的電流源。
4.如權(quán)利要求1至3任一所述的高階溫度補償電流產(chǎn)生電路,其特征在于:還包括有在二階溫度補償電流產(chǎn)生電路的基礎(chǔ)上形成的三階溫度補償電流產(chǎn)生電路,所述的三階溫度補償電流產(chǎn)生電路還包括有五個三極管Q30、Q31、Q32、Q33、Q34和電阻R30及調(diào)節(jié)電阻R31,三極管Q30的集電極與基極連接恒流源Iptat,三極管Q30的發(fā)射極連接三極管Q20的集電極;三極管Q22的基極和三極管Q20的基極相連后連接三極管Q30的發(fā)射極;三極管Q31的基極和三極管Q30的基極相連后連接恒流源Iptat,三極管Q31的集電極連接電源VDD,三極管Q31的發(fā)射極同時連接三極管Q32的基極及三極管Q22的集電極;三極管Q32的集電極連接電源VDD,三極管Q32發(fā)射極同時連接三極管Q34的基極及三極管Q33的集電極;三極管Q33的基極與三極管Q21的基極相連后連接三極管Q20的發(fā)射極,三極管Q33的發(fā)射極接地;作為輸出端的三極管Q34的集電極連接目標(biāo)模塊,三極管Q34的基極連接電阻R30后接地,三極管Q34的發(fā)射極連接調(diào)節(jié)電阻R31后接地。
5.如權(quán)利要求4所述的高階溫度補償電流產(chǎn)生電路,其特征在于:所述的三極管Q20、Q21、Q22、Q23、Q24、Q30、Q31、Q32、Q33、Q34 的面積比為=A020: Aq21: Aq22: Aq23: Aq24: Aq30:Aq31: Aq32: Aq33: Aq34 = N0: N1: N2: N3: N4: N5: N6: N7: N8: N9,其中比例系數(shù) Ni均為大于或等于I的自然數(shù),i e
,且i為整數(shù)。
6.如權(quán)利要求4所述的高階溫度補償電流產(chǎn)生電路,其特征在于:還包括有在η階溫度補償電流產(chǎn)生電路的基礎(chǔ)上形成的η+1階溫度補償電流產(chǎn)生電路,η彡3,且η為整數(shù)。
7.—種如權(quán)利要求1至6任一所述的高階溫度補償電流產(chǎn)生電路的電流連續(xù)調(diào)節(jié)方法,其特征在于:進(jìn)行二階溫度補償電流調(diào)節(jié)時,先通過調(diào)整比例系數(shù)隊和電阻R20的值使得三極管Q22的集電極的電流Ιο21為不隨溫度變化的恒流;然后再通過調(diào)整比例系數(shù)Ni和調(diào)節(jié)電阻R21,從而連續(xù)調(diào)節(jié)三極管Q24的集電極電流Ιο20的大小,使得集電極電流Ιο20的大小和溫度特性能夠與目標(biāo)模塊的要求相匹配,其中i e
,且i為整數(shù)。
8.如權(quán)利要求7所述的高階溫度補償電流產(chǎn)生電路的電流連續(xù)調(diào)節(jié)方法,其特征在于:在進(jìn)行二階溫度補償電流調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行三階溫度補償電流調(diào)節(jié),在進(jìn)行三階溫度補償電流調(diào)節(jié)時,先通過調(diào)整 比例系數(shù)Ni和電阻R30、R20的值使得三極管Q32的集電極的電流131及三極管Q31的集電極的電流132均為不隨溫度變化的恒流;然后再通過調(diào)整比例系數(shù)Ni和調(diào)節(jié)電阻R31,從而連續(xù)調(diào)節(jié)三極管Q34的集電極電流130的大小,使得集電極電流130的大小和溫度特性能夠與目標(biāo)模塊的要求相匹配,其中i e
,且i為整數(shù)。
9.如權(quán)利要求8所述的高階溫度補償電流產(chǎn)生電路的電流連續(xù)調(diào)節(jié)方法,其特征在于:在進(jìn)行η階溫度補償電流調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行η+1階溫度補償電流調(diào)節(jié),η > 3,且η為整 數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高階溫度補償電流產(chǎn)生電路,包括有至少一個二階溫度補償電流產(chǎn)生電路,所述的二階溫度補償電流產(chǎn)生電路進(jìn)一步包括有通過電性連接的五個三極管Q20、Q21、Q22、Q23、Q24和電阻R20及調(diào)節(jié)電阻R21。本發(fā)明還公開了一種高階溫度補償電流產(chǎn)生電路的電流連續(xù)調(diào)節(jié)方法。本發(fā)明提供的高階溫度補償電流產(chǎn)生電路將三極管通過串并聯(lián)的方式相連接,并在電路中加上電阻及調(diào)節(jié)電阻,通過調(diào)整調(diào)節(jié)電阻的阻值,從而使得與目標(biāo)模塊連接的三極管的集電極電流連續(xù)可調(diào),使得補償電流的大小和溫度特性能夠與目標(biāo)模塊的要求相匹配。
文檔編號G05F1/567GK103116381SQ20131005083
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月8日
發(fā)明者余浩, 潘志榮 申請人:余浩