專利名稱：一種基于bcd工藝的耐高壓基準(zhǔn)電流源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路的硬件實(shí)現(xiàn)方式，具體涉及一種基于BCD工藝的耐高壓基準(zhǔn)電流源。
背景技術(shù)：
基準(zhǔn)電流源是在模擬集成電路中用來作為其他電路的電流的高精度、低溫度系數(shù)的電流源。電流源作為模擬集成電路的關(guān)鍵電路單元，廣泛應(yīng)用于運(yùn)算放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器中。偏置電流源的復(fù)制，然后輸出給系統(tǒng)的其他模塊。因此，電流源的精度直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定度。所以，經(jīng)常需要配備不受溫度影響的電流源。現(xiàn)有的基準(zhǔn)電流源技術(shù)大多是基于CMOS工藝的，很難應(yīng)用在高電壓環(huán)境中。有鑒于此，一種不受溫度影響、耐高壓的基準(zhǔn)電流源已成為迫切的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種基于B⑶工藝的耐高壓基準(zhǔn)電流源，其具有可實(shí)現(xiàn)溫度系數(shù)為零，以及耐高壓的特點(diǎn)，從而可以產(chǎn)生不隨溫度變化的穩(wěn)定輸出電流。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種基于B⑶工藝的耐高壓基準(zhǔn)電流源，包括第一電路、第二電路以及第三電路；所述第一電路包括運(yùn)放電路和負(fù)溫度系數(shù)電路，所述第二電路包括正溫度系數(shù)補(bǔ)償電路，所述第三電路包括輸出電路；所述運(yùn)放電路偏置負(fù)溫度系數(shù)電路，所述負(fù)溫度系數(shù)電路輸出負(fù)溫度系數(shù)的電流至輸出電路；所述正溫度系數(shù)補(bǔ)償電路輸出正溫度系數(shù)的電流至輸出電路；所述輸出電路綜合所述負(fù)溫度系數(shù)的電流和所述正溫度系數(shù)的電流，輸出零溫度系數(shù)的電流。所述第一電路包括場效應(yīng)晶體管、反饋環(huán)路以及放大器，所述反饋環(huán)路以及放大器將場效應(yīng)晶體管偏置，所述場效應(yīng)晶體管輸出的電流為負(fù)溫度系數(shù)的電流；所述第二電路包括電阻以及由四個(gè)三極管構(gòu)成的正溫度系數(shù)電路，所述正溫度系數(shù)電路的電壓加所述電阻上，得到正溫度系數(shù)的電流；所述第三電路包括MOS管以及鏡像管，所述MOS管將第一電路的輸出電流和第二電路的輸電流加權(quán)，得到零溫度系數(shù)的電流，所述鏡像管將所述零溫度系數(shù)的電流鏡像并輸出。本發(fā)明的有益技術(shù)效果是:本發(fā)明所提供的基于B⑶工藝的耐高壓基準(zhǔn)電流源，具有可實(shí)現(xiàn)溫度系數(shù)為零，以及耐高壓的特點(diǎn)，可以產(chǎn)生不隨溫度變化的穩(wěn)定輸出電流，廣泛適用于需要較高精度和穩(wěn)定度的模擬集成電路中。本發(fā)明附加的優(yōu)點(diǎn)將在下面具體實(shí)施方式
部分的描述中給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。圖2是本發(fā)明的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步說明。首先，本發(fā)明提出一種產(chǎn)生不受溫度影響的輸出電流的方法。該方法是:將兩個(gè)溫度系數(shù)相反的電流相加，產(chǎn)生輸出電流。兩個(gè)溫度系數(shù)相反電流中的第一電流Il為場效應(yīng)晶體管產(chǎn)生的輸出電流，兩個(gè)溫度系數(shù)相反電流中的第二電流12為帶隙電路產(chǎn)生的正溫度系數(shù)電壓除以電阻獲得的電流。第一電流Il和第二電流12相加得出的電流即為不受溫度影響的輸出電流。本方法的原理如下:為了實(shí)現(xiàn)耐高壓，本發(fā)明選取場效應(yīng)晶體管來實(shí)現(xiàn)。假如選取夾斷電壓Vp很高的場效應(yīng)晶體管，則勢壘改變引起Id的改變很微小，總的結(jié)果取決于電阻率的變化，因此，產(chǎn)生負(fù)的凈溫度系數(shù)。為了補(bǔ)償上述負(fù)溫度系數(shù)，利用一個(gè)正溫度系數(shù)的電流對此進(jìn)行補(bǔ)償。而兩個(gè)三極管的Vbe之差是一個(gè)與Vt有關(guān)的函數(shù)，為正溫度系數(shù)。再用該電壓比上一個(gè)電阻就可以得到一個(gè)正溫度系數(shù)的電流。上述正溫度系數(shù)的電流與負(fù)溫度系數(shù)的電流相加，就得到一個(gè)與溫度無關(guān)的電流。圖1示出了本發(fā)明的電路模塊框圖，其是上述方法的一種硬件電路實(shí)現(xiàn)方式，具體來說，是一種基于BCD工藝的耐高壓基準(zhǔn)電流源。其電路結(jié)構(gòu)如圖1所示:由運(yùn)放電路A、負(fù)溫度系數(shù)電路B、正溫度系數(shù)補(bǔ)償電路C以及輸出電路D共同組成。運(yùn)放電路A合理的偏置負(fù)溫度系數(shù)電路B，使其輸出具有負(fù)溫度系數(shù)；由正溫度系數(shù)補(bǔ)償電路C補(bǔ)償負(fù)溫度系數(shù)電路B的溫度系數(shù)；由輸出電路D綜合負(fù)溫度系數(shù)電路B和正溫度系數(shù)補(bǔ)償電路C的輸出電流，最終輸出零溫度系數(shù)的電流。其中，運(yùn)放電路A和負(fù)溫度系數(shù)電路B構(gòu)成第一電路，正溫度系數(shù)補(bǔ)償電路C為第二電路，輸出電路D為第三電路。圖2是圖1的具體電路。如圖2所示:第一電路:通過由電阻R1、電阻R2、電阻R3和MOS管Jl構(gòu)成的負(fù)溫度系數(shù)反饋環(huán)路和由MOS管M3、MOS管M4、M0S管M5、三極管Q6、三極管Q7構(gòu)成的放大器的共同設(shè)置，將場效應(yīng)晶體管偏置在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境下，此時(shí)由該場效應(yīng)晶體管輸出的電流為負(fù)溫度系數(shù)的電流11。第二電路:由三極管Q2、三極管Q3、三極管Q4、三極管Q5構(gòu)成A Vbe正溫度系數(shù)反饋電路，再將這個(gè)電壓加在電阻R4上，由此得到一個(gè)正溫度系數(shù)的電流12。第三電路:通過MOS管Ml將負(fù)溫度系數(shù)的電流Il和正溫度系數(shù)的電流12進(jìn)行加權(quán)，由此得到一個(gè)場效應(yīng)晶體管臨界Vffi條件下的零溫度系數(shù)的電流，即不受電源電壓和溫度影響的電流。再通過鏡像管M2將該電流供給電路其他模塊使用。以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例?？梢岳斫猓绢I(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的基本構(gòu)思的前提下直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的其他改進(jìn)和變化，均應(yīng)認(rèn)為包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于BCD工藝的耐高壓基準(zhǔn)電流源，其特征在于:包括第一電路、第二電路以及第三電路；所述第一電路包括運(yùn)放電路和負(fù)溫度系數(shù)電路，所述第二電路包括正溫度系數(shù)補(bǔ)償電路，所述第三電路包括輸出電路； 所述運(yùn)放電路偏置負(fù)溫度系數(shù)電路，所述負(fù)溫度系數(shù)電路輸出負(fù)溫度系數(shù)的電流至輸出電路；所述正溫度系數(shù)補(bǔ)償電路輸出正溫度系數(shù)的電流至輸出電路；所述輸出電路綜合所述負(fù)溫度系數(shù)的電流和所述正溫度系數(shù)的電流，輸出零溫度系數(shù)的電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于BCD工藝的耐高壓基準(zhǔn)電流源，其特征在于:所述第一電路包括場效應(yīng)晶體管、反饋環(huán)路以及放大器，所述反饋環(huán)路以及放大器將場效應(yīng)晶體管偏置，所述場效應(yīng)晶體管輸出的電流為負(fù)溫度系數(shù)的電流；所述第二電路包括電阻以及由四個(gè)三極管構(gòu)成的正溫度系數(shù)電路，所述正溫度系數(shù)電路的電壓加所述電阻上，得到正溫度系數(shù)的電流；所述第三電路包括MOS管以及鏡像管，所述MOS管將第一電路的輸出電流和第二電路的輸電流加權(quán)，得到零溫度系數(shù)的電流，所述鏡像管將所述零溫度系數(shù)的電流鏡像并輸出。
全文摘要
本發(fā)明公開一種基于BCD工藝的耐高壓基準(zhǔn)電流源，包括第一電路，第二電路和第三電路。第一電路提供負(fù)溫度系數(shù)電流，第二電路產(chǎn)生正溫度系數(shù)電流，最后在輸出端產(chǎn)生在大致范圍內(nèi)不受電源電壓和溫度影響的電流。本發(fā)明具有可實(shí)現(xiàn)溫度系數(shù)為零，以及耐高壓的特點(diǎn)，可以產(chǎn)生不隨溫度變化的穩(wěn)定輸出電流，廣泛適用于需要較高精度和穩(wěn)定度的模擬集成電路中。
文檔編號G05F1/567GK103197715SQ20131005880
公開日2013年7月10日 申請日期2013年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月25日
發(fā)明者季曉鋒, 蔣毅強(qiáng) 申請人:無錫凌湖科技有限公司