自偏置基准电流源

oooeee · 发表于 2013-3-8 11:05:08

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本帖最后由 oooeee 于 2013-3-8 15:02 编辑

自偏置基准电流源如图所示，电路可以产生与温度无关的电流。我之前没有见过这种结构。
请问电路中，两个电阻之间、PNP管之间的关系是如何的呢？产生的与温度无关电流的表达式又是如何的呢？
谢谢~

jiang_shuguo · 发表于 2013-3-8 11:12:06

利用电阻和bjt温度系数不同产生近似为零的bias current

jiang_shuguo · 发表于 2013-3-8 11:26:25

I1*R1+Vbe1=I2*R2+Vbe2
即I1*R1-I2*R2=delta Vbe
I1=n*I2
R1=m*R2
化简：
I2*R2（n*m-1）=delta Vbe
对上述方程在时域微分可得到温度系数关系

jluhzw · 发表于 2013-3-10 14:10:30

学习学习

brightchou · 发表于 2013-3-10 19:32:19

这个拉扎维的模拟CMOS关于基准源那章有说过吧

wind2000sp3 · 发表于 2013-4-1 11:42:50

这个就是根据VBE=VT*ln（Ic/Is）这个公式来推导就好了，需要注意的就是Vs1=Vs2，就是说两个NMOS管的源极电压是相等的，然后Ic1=Ic2。
目的就是求出Iout=（Vs1-VBE1）/R1的表达式，最后你会发现可以通过合适的R1、R2比例使(Vs1-Vbe1)成为零温度系数的电压。

我简单算了一下，觉得好像可以实现。但是又觉得这么干的话反馈系数好像不太好满足。还没时间仔细研究等我有空仔细算算反馈系数哈~~

wind2000sp3 · 发表于 2013-4-1 11:55:10

回复 6# wind2000sp3

额，竟然把负温度系数约掉了，难道还是个正温度系数电流？

oooeee · 发表于 2013-4-1 12:46:27

回复 6# wind2000sp3

首先不好意思哈，我漏掉了重要信息，非常抱歉！我是参考了一片长篇的英文论文，刚才看你的回答好像有可能是正温度系数，我也有这个感觉，所以我有重新认认真真的又看了一遍，果然图中的电路要和其他部分结合组成零温度系数的电流。
此时我仍有一些疑问，传统中的典型结构应该是没有R1这个电阻的啊，那图中这种结构优点是什么呢？是不是想通过电阻的相对阻值来代替电阻的绝对阻值呢，虽然两个电阻值不同。

oooeee · 发表于 2013-4-1 13:18:30

回复 7# wind2000sp3

像这种基准源，请问一下对于电阻的要求，是不是正负温度系数都无所谓呢，只要温度系数愈小愈好

wind2000sp3 · 发表于 2013-4-1 14:19:00

嗯，一般都会挑选implant的电阻，因为这样会在节省一层版的前提下用温度系数最小的电阻材料。有的也会用到高阻poly，这种的电阻温度系数会大一些但是也会更省面积一些。
按照你贴的电路的做法可以节省一路电流，因为传统的电路会用Q1、Q2产生一个正温度系数电流后镜像出来流过另外一路二极管和电阻。节省的这一路不仅可以节省面积，而且少一次镜像也可以使随机偏差减小，使silicon结果的VBG电压收敛性更好一些。

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