一种新型求差电流复合补偿型基准电流源的设计.pdf

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1、2014仪表技术与2014第11期InstrumentTechniqueNo．11一种新型求差电流复合补偿型基准电流源的设计田磊(1．西安邮电大学电子工程学院，陕西西安710121；2．西安电子科技大学超高速电路设计与电磁兼容教育部重点实验室，陕西西安710071)摘要：文中提出了一种利用多路负温度系数电流进行复合补偿的基准电流源的设计，结合使用分段曲率补偿和高阶非线性温度补偿，在考虑电阻温度系数的情况下，详细的分析了补偿原理。与传统的曲率补偿电路不同，该电路在整个温度范围内分两段产生不同的补偿电流，利用电流负温度系数求差的方法进行补偿，兼具分段曲率补偿与高阶非线性温度补偿。电路结构

2、简单，功耗低，可移植性强。利用标准0．6mUMC工艺，应用Hspice进行仿真，结果表明：在一25～125℃范围内，基准电流的温度系数达到34．2pprn／~C．该电路可用于低功耗、高精度的系统设计中。关键词：电流源；负温度系数；复合补偿；求差补偿；功耗；高精度中图分类号：TN453文献标识码：A文章编号：1002—1841(2014)11—0018—03DesignofNovelComposite-compensatedCurrentSourcewithDifferentialCurrentTIANLei，(1．SchoolofElectronicEngineering，Xi’an

3、UniversityofPostsandTelecommunications，Xi’an710121，China；2．KeyLabofHigh-speedCircuitDesignandEMC，MinistryofEducation，XidianUniversity，Xi’an710071，China)Abstract：Thispaperintroducedareferencecurrentsourceusingmuhipathnegativetemperaturecoeficienttocompositecom—pensate．Consideredthetemperaturecoe

4、ficientoftheresistance，thepaperanalyzedthecompensationprincipleindetailwiththesectionalcurvaturecompensationandhigher—ordernonlineartemperaturecompensation．Thedifferencewiththetraditionalcircuitisthatthecircuitproducestwodifferentcompensationcurrentusingthedifferenceofthecurrentnegativetemperat

5、urecoeficientwhichhastheadvantageofthesectionalcurvaturecompensationandhigher—ordernonlineartemperaturecompensation．Thiscircuithasthesimplestructure，lowpowerandstrongportability．Usingthestandard0．6IxmUMCprocessandsimulatedbyHspice，theresultsshowthatthetemperaturecoeficientofthereferencecurentis

6、34．2ppm／~Canditcanbeusedintothelowpowerandhighaccuracysystem．Keywords：currentsource；negativetemperaturecoeficient；compositecompensation；differentialcompensation；powereonsump—tion；highprecision0引言，=学=)㈩便携设备的迅猛发展促使数模电路不断向高速和高精度方向发展，基准电流源作为模拟电路和数模混合电路的关键模式中：，。和，：分别为流过2个结构完全相同的晶体管的集电块之一，为其他模块提供稳定的基

7、准电流。传统的正、负温极电流；为热电压与绝对温度成正比；电阻R的阻值与温度度系数电流求和补偿方法，忽略了电阻温度系数，目前高精有关。度电流基准源结构复杂。典型的电流基准源电路的设计思想是利用与绝对温度成针对以上设计缺憾，文中提出了一种采用正温度系数电阻正比的电流和与绝对温度成反比的电流(CTAT)两部分线性叠的带隙结构，产生负温度系数电流，并在基准电流源中镜像，加而成。不考虑电阻温度特性，其If'rAT和J电流产生的典型最终将多路电流求差进行补偿的电流基准