本发明公开的一种具有快速开启功能的PTAT电流源，包括折叠式运算放大器、具有失配机制的运算放大器、快速启动模块、PTAT电流镜模块。通过快速启动和迅速稳定两个过程既保证了PTAT电流源的快速启动，也使PTAT电流源的状态可以迅速稳定。本发明公开的一种具有快速开启功能的PTAT电流源降低了传统PTAT电流源在启动过程功耗的同时，大幅度提高了启动和稳定的速度，也保证了电路具有高的电源抑制比。
1.一种具有快速开启功能的PTAT电流源，其特征在于，所述电流源电路包括折叠式运算放大器A1、具有失配机制的运算放大器A2构成的快速启动模块和PTAT电流镜模块；采用折叠式运算放大器保证PTAT电流源的输出稳定；利用具有失配机制的运算放大器A2构成的快速启动模块实现快速启动并迅速稳定的功能；
所述运算放大器A2包括P型MOS管MP29、MP30、MP31、MP32、MP33和N型MOS管MN34、MN35、MN36；所述MOS管MP32、MP33的栅极分别作为A2的反相输入端和同相输入端；所述MOS管MP32、MP33的源极相连并接在所述MOS管MP31的漏极，所述MOS管MP31的源极接所述MOS管MP30的漏极，所述MOS管MP30的源极接所述MOS管MP29的漏极；所述MOS管MP30、MP31的栅极接Dig的反信号；所述MOS管MP29的源极接VDD，所述MOS管MP29的栅极接自身的漏极；所述MOS管MP32、MP33的漏极分别接所述MOS管MN35、MN36的漏极；所述MOS管MN35、MN36的源极接GND，所述MOS管MN35、MN36的栅极相连并接所述MOS管MN36的漏极；所述MOS管MN34的漏极接所述MOS管MN35的漏极，所述MOS管MN34的源极接GND，所述MOS管MN34的栅极接Dig的反信号；通过设置运算放大器A2中MOS管MP32的W/L设为MP33的两倍，使流经MP32的电流大于MP33的电流，从而构成运算放大器A2的失配机制，加快PTAT电流镜模块的启动过程和稳定过程。
2.如权利要求1所述的一种具有快速开启功能的PTAT电流源，其特征在于，所述电流源电路包括PNP双极型晶体管Q1和Q2，所述晶体管Q1和Q2的基极与集电极都连在一起，所述晶体管Q1和Q2的集电极接在GND；所述晶体管Q1的发射极还连接有电阻R1；所述电阻R1另一端分别连接电阻R3和运算放大器A1，所述电阻R3另一端与MOS管MP3的漏极连接；所述晶体管Q2的发射极还连接有电阻R2，所述电阻R2另一端与MOS管MP4的漏极连接，所述晶体管Q1的发射极还连接有运算放大器A2；
所述运算放大器A1的同相输入端连在电阻R3与R1连接点，所述运算放大器A1的反相输入端与所述晶体管Q2的发射极连接，所述运算放大器A1输出端连接MOS管MN6漏极；所述运算放大器A2同相端与所述晶体管Q1的发射极连接，所述运算放大器A2反相端接在所述电阻R3和MOS管MP3的栅极连接点，所述运算放大器A2输出端连接所述MOS管MN6漏极；
所述P型MOS管MP1、MP3的栅极分别连接MP11、MP9的漏极和栅极，所述MOS管MP11、MP9的漏极分别连接MOS管MP12、MP10的漏极，所述MOS管MP12、MP10的栅极均连接在运算放大器A1输出端和MOS管MP5的漏极；所述MOS管MP11、MP9的源极连接在VDD，所述MOS管MP12、MP10的源极连接在GND。
3.如权利要求1所述的一种具有快速开启功能的PTAT电流源，其特征在于，所述PTAT电流镜模块包括P型MOS管MP1、MP2、MP3、MP4；所述MOS管MP1、MP2的源极接VDD，同时栅极连接在一起；所述MOS管MP3、MP4的源极与所述MOS管MP1、MP2的漏极相连，同时栅极连接在一起；
所述MOS管MP1、MP2的栅极偏置电压V1和MP3、MP4的栅极电压V2能够为其他模块的共源共栅电流镜的栅极提供偏置电压。
4.如权利要求1所述的一种具有快速开启功能的PTAT电流源，其特征在于，所述快速启动模块包括P型MOS管、MP5、MP13、MP14、MP16、MP17，N型MOS管MN6、MN7、MN8、MN15、MN18，以及Turbo电流镜模块；
所述P型MOS管MP5为开关MOS管，其栅极接入数字信号来控制模块的启动，所述MOS管MP5的漏极接在MOS管MN6的漏极；所述MOS管MN6的栅极同时连接运算放大器A2的输出端和MN7的漏极；采用电容接法的N型MOS管的MN8的栅极与MN7的栅极相连，最后接在所述N型MOS管MN15栅极；所述P型MOS管MP13、MP14的栅极与PTAT电流镜模块连接，所述MOS管MP13的漏极与所述MOS管MP14的源极连接，所述MOS管MP14的漏极连接在所述MOS管MN15的漏极，同时所述MOS管MN15的漏极和源极连接在一起；所述P型MOS管MP16、MP17的栅极与PTAT电流镜模块连接，所述MOS管MP16的漏极与所述MOS管MP17的源极连接，所述MOS管MP17的漏极连接在所述MOS管MN18的漏极，同时所述MOS管MN18的漏极和源极相连接并接在运算放大器A1的MOS管MN23、MN24的栅极控制运算放大器A1的工作状态；所述MOS管MP16、MP13、MP5的源极连接在VDD，所述MOS管MN18、MN15、MN6、MN8、MN7的源极连接在GND。
5.如权利要求4所述的一种具有快速开启功能的PTAT电流源，其特征在于，所述Turbo电流镜模块包括P型MOS管MP37、MP38、MP39、MP40；所述MOS管MP37、MP39的源极连接VDD，其漏极分别连接所述MOS管MP38、MP40的源极；所述Turbo电流镜模块能够在PTAT电流源的偏置电压达到预设值时输出一股电流使PTAT电流源偏置电压迅速稳定。
6.如权利要求2所述的一种具有快速开启功能的PTAT电流源，其特征在于，所述运算放大器A1包括P型MOS管MP19、MP20、MP21、MP22、MP41、MP42、MP27、MP28和N型MOS管MN23、MN24、MN25、MN26；所述MOS管MP27和MP28的栅极分别为A1的反相输入端和同相输入端，所述MP27和MP28的源极相连并接在所述MOS管MP42的漏极，所述MOS管MP42的源极接MP41的漏极，所述MOS管MP41的源极接VDD；所述MOS管MP41、MP42的栅极分别接V1、V2；所述MOS管MP27的漏极接所述MOS管MN24的源极；所述MOS管MP28的漏极接所述MOS管MN25的源极；所述MOS管MN23、MN24的栅极接V4；所述MOS管MN23、MN24的漏极分别接所述MOS管MP21、MP22的漏极；所述MOS管MP21和MP22的栅极接V2；所述MOS管MP21、MP22的源极分别接所述MOS管MP19、MP20的漏极；所述MOS管MP19和MP20的源极接VDD；所述MOS管MP19、MP20的栅极相连并接在所述MOS管MP21的漏极；所述MOS管MN23、MN24的源极分别接所述MOS管MN25、MN26的漏极；所述MOS管MN25、MN26的源极接GND；所述MOS管MN25、MN26的栅极接V3；在PTAT电流源快速启动并稳定后将所述电阻R1上端的电位以及电阻R2下端的电位误差返回到所述MOS管MP27、MP28的栅极上，通过负反馈机制来稳定PTAT电流源偏置电压，保证了PTAT电流源的偏置电压在工作状态的稳定。
7.如权利要求1所述的一种具有快速开启功能的PTAT电流源，其特征在于，所述PTAT电流镜模块包括电流镜，所述电流镜采用PMOS型共源共栅结构，提高了电源抑制比和对不同负载的适应性。
一种具有快速开启功能的PTAT电流源
技术领域
[0001] 本发明属于PTAT电流源技术领域，具体涉及一种具有快速开启功能的PTAT电流源。
背景技术
[0002] 采用带隙基准结构的PTAT(proportional to absolute temperature)型电流源是集成电路中一种常用的电流源,可为集成电路其它电路模块提供所需电流。由于PTAT电流源的上电启动速度很大程度上决定了集成电路系统芯片的启动速度，因此，为了保证集成电路产品工作中启动过程的快速性和高效性，必须同时要求PTAT电流源在启动后具有迅速启动并快速稳定的功能，以解决传统PTAT电流源在启动过程中响应速度和收敛过慢这一问题。
[0003] 因此，有必要实现一种具有快速开启功能的PTAT电流源，以提高系统芯片的启动速度，同时降低PTAT电流源电路在启动过程中的动态功耗，并保证PTAT电流源在稳态时的高电源抑制比。
发明内容
[0004] 本发明的目的是提供一种具有快速开启功能的PTAT电流源，实现快速响应，同时降低PTAT电流源电路在启动过程中的功耗，并保证PTAT电流源在稳态时的高电源抑制比。
[0005] 本发明所采用的技术方案是，一种具有快速开启功能的PTAT电流源，电流源电路包括折叠式运算放大器A1、具有失配机制的运算放大器A2、快速启动模块、PTAT电流镜模块，采用折叠式运算放大器保证PTAT电流源的输出稳定，利用具有失配机制的运算放大器构成的快速启动模块实现快速启动并迅速稳定的功能。
[0006] 本发明的特点还在于，
[0007] 电流源电路包括PNP双极型晶体管Q1和Q2，晶体管Q1和Q2的基极与集电极都连在一起，晶体管Q1和Q2的集电极接在GND；晶体管Q1的发射极还连接有电阻R1；电阻R1另一端分别连接电阻R3和运算放大器A1，电阻R3另一端与MOS管MP3的漏极连接；晶体管Q2的发射极还连接有电阻R2，电阻R2另一端与MOS管MP4的漏极连接，晶体管Q1的发射极还连接有运算放大器A2；
[0008] 运算放大器A1的同相输入端连在电阻R3与R1连接点，运算放大器A1的反相输入端与晶体管Q2的发射极连接，运算放大器A1输出端连接MOS管MN6漏极；运算放大器A2同相端与晶体管Q1的发射极连接，运算放大器A2反相端接在电阻R3和MOS管MP3的栅极连接点，运算放大器A2输出端连接MOS管MN6漏极；
[0009] P型MOS管MP1、MP3的栅极分别连接MP11、MP9的漏极和栅极，MOS管MP11、MP9的漏极分别连接MOS管MP12、MP10的漏极，MOS管MP12、MP10的栅极均连接在运算放大器A1输出端和MOS管MP5的漏极；MOS管MP11、MP9的源极连接在VDD，MOS管MP12、MP10的源极连接在GND。
[0010] PTAT电流镜模块包括P型MOS管MP1、MP2、MP3、MP4；MOS管MP1、MP2的源极接VDD，同时栅极连接在一起；MOS管MP3、MP4的源极与MOS管MP1、MP2的漏极相连，同时栅极连接在一起；MOS管MP1、MP2的栅极偏置电压V1和MP3、MP4的栅极电压V2能够为其他模块的共源共栅电流镜的栅极提供偏置电压。
[0011] 快速启动模块包括P型MOS管、MP5、MP13、MP14、MP16、MP17，N型MOS管MN6、MN7、MN8、MN15、MN18，以及Turbo电流镜模块；
[0012] P型MOS管MP5为开关MOS管，其栅极接入数字信号来控制模块的启动，MOS管MP5的漏极接在MOS管MN6的漏极；MOS管MN6的栅极同时连接运算放大器A2的输出端和MN7的漏极；采用电容接法的N型MOS管的MN8的栅极与MN7的栅极相连，最后接在N型MOS管MN15栅极；P型MOS管MP13、MP14的栅极与PTAT电流镜模块连接，MOS管MP13的漏极与MOS管MP14的源极连接，MOS管MP14的漏极连接在MOS管MN15的漏极，同时MOS管MN15的漏极和源极连接在一起；P型MOS管MP16、MP17的栅极与PTAT电流镜模块连接，MOS管MP16的漏极与MOS管MP17的源极连接，MOS管MP17的漏极连接在MOS管MN18的漏极，同时MOS管MN18的漏极和源极相连接并接在运算放大器A1的MOS管MN23、MN24的栅极控制运算放大器A1的工作状态；MOS管MP16、MP13、MP5的源极连接在VDD，MOS管MN18、MN15、MN6、MN8、MN7的源极连接在GND。
[0013] Turbo电流镜模块包括P型MOS管MP37、MP38、MP39、MP40；MOS管MP37、MP39的源极连接VDD，其漏极分别连接MOS管MP38、MP40的源极；Turbo电流镜模块能够在PTAT电流源的偏置电压达到预设值时输出一股电流使PTAT电流源偏置电压迅速稳定。
[0014] 运算放大器A1包括P型MOS管MP19、MP20、MP21、MP22、MP41、MP42、MP27、MP28和N型MOS管MN23、MN24、MN25、MN26。MOS管MP27和MP28的栅极分别为A1的反相输入端和同相输入端，MP27和MP28的源极相连并接在MOS管MP42的漏极，MOS管MP42的源极接MP41的漏极，MOS管MP41的源极接VDD；MOS管MP41、MP42的栅极分别接V1、V2；MOS管MP27的漏极接MOS管MN24的源极；MOS管MP28的漏极接MOS管MN25的源极；MOS管MN23、MN24的栅极接V4；MOS管MN23、MN24的漏极分别接MOS管MP21、MP22的漏极；MOS管MP21和MP22的栅极接V2；MOS管MP21、MP22的源极分别接MOS管MP19、MP20的漏极；MOS管MP19和MP20的源极接VDD；MOS管MP19、MP20的栅极相连并接在MOS管MP21的漏极；MOS管MN23、MN24的源极分别接MOS管MN25、MN26的漏极；MOS管MN25、MN26的源极接GND；MOS管MN25、MN26的栅极接V3；在PTAT电流源快速启动并稳定后将电阻R1上端的电位以及电阻R2下端的电位误差返回到MOS管MP27、MP28的栅极上，通过负反馈机制来稳定PTAT电流源偏置电压，保证了PTAT电流源的偏置电压在工作状态的稳定。
[0015] 运算放大器A2包括P型MOS管MP29、MP30、MP31、MP32、MP33和N型MOS管MN34、MN35、MN36；MOS管MP32、MP33的栅极分别作为A2的反相输入端和同相输入端；MOS管MP32、MP33的源极相连并接在MOS管MP31的漏极，MOS管MP31的源极接MOS管MP30的漏极，MOS管MP30的源极接MOS管MP29的漏极；MOS管MP30、MP31的栅极接Dig的反信号；MOS管MP29的源极接VDD，MOS管MP29的栅极接自身的漏极；MOS管MP32、MP33的漏极分别接MOS管MN35、MN36的漏极；MOS管MN35、MN36的源极接GND，MOS管MN35、MN36的栅极相连并接MOS管MN36的漏极；MOS管MN34的漏极接MOS管MN35的漏极，MOS管MN34的源极接GND，MOS管MN34的栅极接Dig的反信号；通过设置运算放大器A2中MOS管MP32的W/L设为MP33的两倍，使流经MP32的电流大于MP33的电流，从而构成运算放大器A2的失配机制，加快PTAT电流镜模块的启动过程和稳定过程。
[0016] PTAT电流镜模块包括电流镜，电流镜采用PMOS型共源共栅结构，提高了电源抑制比和对不同负载的适应性。
[0017] 本发明的有益效果是，一种具有快速开启功能的PTAT电流源。相比于现有技术具有以下优势：
[0018] (1)电流镜单元采用PMOS型共源共栅结构，进一步降低负载对电流源的影响，提高电流源的电源抑制比。
[0019] (2)具有失配机制的运算放大器通过设置MOS管的W/L的不同比例来调节启动过程的参数，使得电路的可调节性强。
[0020] (3)通过模拟电路自适应地切换PTAT电流源的启动过程与稳定过程，提高了启动速度的同时，保证了PTAT电流源的鲁棒性。
[0021] (4)PTAT电流源加速电路无需采用特殊工艺，在传统的CMOS工艺下可以达到理想的效果。
附图说明
[0022] 图1是本发明一种具有快速启动功能的PTAT电流源的电路图；
[0023] 图2是本发明折叠式运算放大器A1的电路结构图；
[0024] 图3是本发明具有失配机制的运算放大器A2的电路结构图；
[0025] 图4是本发明的Turbo电流镜模块电路结构示意图；
[0026] 图5是本发明的快速启动的响应过程示意图；
[0027] 图6是本发明的偏置电压的迅速稳定过程示意图；
[0028] 图7是本发明的电路偏置电压以及关键节点电压仿真结果图；
[0029] 图8是本发明的开关MOS管MN6栅压和Turbo电流镜模块电流仿真结果图。
具体实施方式
[0030] 下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
[0031] 本发明的一种具有快速开启功能的PTAT电流源电路结构如图1所示，电路采用折叠式运算放大器A1保证PTAT电流源能够稳定输出，且具有失配机制的运算放大器A2构成的快速启动模块实现快速启动并迅速稳定的功能；电流源包括折叠式运算放大器、具有失配机制的运算放大器、快速启动模块、PTAT电流镜模块。
[0032] PNP双极型晶体管Q1和Q2的基极与集电极都连在一起，所述晶体管Q1和Q2的集电极接在GND；所述晶体管Q1的发射极与R1连接；所述电阻R3一端与R1连接，另一端与所述MOS管MP3的漏极连接；所述电阻R2的一端与Q2的发射极连接，另一端与所述MOS管MP4的漏极连接；运算放大器A1的同相输入端连在所述电阻R3与R1连接点，运算放大器A1的反相输入端与所述晶体管Q2的发射极连接，运算放大器A1输出端连接所述MOS管MN6漏极；运算放大器A2同相端与所述晶体管Q1的发射极连接，运算放大器A2反相端接在所述电阻R3和MOS管MP3的栅极连接点，运算放大器A2输出端连接所述MOS管MN6漏极；所述P型MOS管MP11、MP9的漏极和栅极相连接并分别接在MOS管MP1、MP3的栅极，同时所述MOS管MP11、MP9的漏极分别接在所述MOS管MP12、MP10漏极，所述MOS管MP12、MP10栅极接在运算放大器A1输出端和所述MOS管MP5的漏极；所述MOS管MP11、MP9的源极连接在VDD，所述MOS管MP12、MP10的源极连接在GND。
[0033] PTAT电流镜模块包括P型MOS管MP1、MP2、MP3、MP4；所述MOS管MP1、MP2的源极接VDD，同时栅极连接在一起；所述MOS管MP3、MP4的源极与所述MOS管MP1、MP2的漏极相连，同时栅极连接在一起。所述MOS管MP1、MP2栅极偏置电压V1和MP3、MP4的栅极电压V2为其他模块的共源共栅电流镜的栅极提供偏置电压。
[0034] 快速启动模块包括P型MOS管、MP5、MP13、MP14、MP16、MP17和N型MOS管MN6、MN7、MN8、MN15、MN18，以及Turbo电流镜模块；所述P型MOS管MP5为开关MOS管，其栅极接入数字信号来控制模块的启动，所述MOS管MP5的漏极接在所述MOS管MN6的漏极；所述MOS管MN6的栅极同时连接运算放大器A2的输出端和MN7的漏极；采用电容接法的N型MOS管的MN8的栅极与MN7的栅极相连，最后接在所述N型MOS管MN15栅极；所述P型MOS管MP13、MP14的栅极与PTAT电流镜模块连接，所述MOS管MP13的漏极与所述MOS管MP14的源极连接，所述MOS管MP14的漏极连接在所述MOS管MN15的漏极，同时所述MOS管MN15的漏极和源极连接在一起；所述P型MOS管MP16、MP17的栅极与PTAT电流镜模块连接，所述MOS管MP16的漏极与所述MOS管MP17的源极连接，所述MOS管MP17的漏极连接在所述MOS管MN18的漏极，同时所述MOS管MN18的漏极和源极相连接并接在运算放大器A1的MOS管MN23、MN24的栅极控制运算放大器A1的工作状态；所述MOS管MP16、MP13、MP5的源极连接在VDD，所述MOS管MN18、MN15、MN6、MN8、MN7的源极连接在GND。
[0035] Turbo电流镜模块如图4所示，包括P型MOS管MP37、MP38、MP39、MP40；所述MOS管MP37、MP39的源极连接VDD，其漏极分别连接所述MOS管MP38、MP40的源极；所述Turbo电流镜模块可以在所述PTAT电流源的偏置电压达到预设值时输出一股电流Iturbo使PTAT电流源偏置电压迅速稳定(如图8中B段所示)。
[0036] 折叠式运算放大器A1如图2所示，包括P型MOS管MP19、MP20、MP21、MP22、MP41、MP42、MP27、MP28和N型MOS管MN23、MN24、MN25、MN26。所述MOS管MP27和MP28的栅极分别为A1的反相输入端和同相输入端，所述MP27和MP28的源极相连并接在所述MOS管MP42的漏极，所述MOS管MP42的源极接MP41的漏极，所述MOS管MP41的源极接VDD；所述MOS管MP41、MP42的栅极分别接V1、V2；所述MOS管MP27的漏极接所述MOS管MN24的源极；所述MOS管MP28的漏极接所述MOS管MN25的源极；所述MOS管MN23、MN24的栅极接V4；所述MOS管MN23、MN24的漏极分别接所述MOS管MP21、MP22的漏极；所述MOS管MP21和MP22的栅极接V2；所述MOS管MP21、MP22的源极分别接所述MOS管MP19、MP20的漏极；所述MOS管MP19和MP20的源极接VDD；所述MOS管MP19、MP20的栅极相连并接在所述MOS管MP21的漏极；所述MOS管MN23、MN24的源极分别接所述MOS管MN25、MN26的漏极；所述MOS管MN25、MN26的源极接GND；所述MOS管MN25、MN26的栅极接V3。在PTAT电流源快速启动并稳定后将所述电阻R1上端的电位以及电阻R2下端的电位误差返回到所述MOS管MP27、MP28的栅极上，通过负反馈机制来稳定PTAT电流源偏置电压，保证了PTAT电流源的偏置电压在工作状态的稳定。
[0037] 具有失配机制的运算放大器A2如图3所示，包括P型MOS管MP29、MP30、MP31、MP32、MP33和N型MOS管MN34、MN35、MN36。所述MOS管MP32、MP33的栅极分别为A2的反相输入端和同相输入端；所述MOS管MP32、MP33的源极相连并接在所述MOS管MP31的漏极，所述MOS管MP31的源极接所述MOS管MP30的漏极，所述MOS管MP30的源极接所述MOS管MP29的漏极；所述MOS管MP30、MP31的栅极接Dig的反信号；所述MOS管MP29的源极接VDD，所述MOS管MP29的栅极接自身的漏极；所述MOS管MP32、MP33的漏极分别接所述MOS管MN35、MN36的漏极；所述MOS管MN35、MN36的源极接GND，所述MOS管MN35、MN36的栅极相连并接所述MOS管MN36的漏极；所述MOS管MN34的漏极接所述MOS管MN35的漏极，所述MOS管MN34的源极接GND，所述MOS管MN34的栅极接Dig的反信号。通过设置运算放大器A2中所述MOS管MP32的W/L设为MP33的两倍，使流经MP32的电流大于MP33的电流，从而构成运算放大器A2的失配机制，加快PTAT电流镜模块的启动过程和稳定过程。
[0038] 具有失配机制的运算放大器A2通过检测PNP双极型晶体管Q1上端和MOS管MP3漏极之间的电压差与运算放大器A2本身的失配程度，通过运算放大器A2输出端接入MOS管MN6的栅极，并利用MN6的漏极接入MP10、MP12的栅极，最终经过MP9、MP11的栅极与PTAT电流镜模块形成反馈通路，利用正反馈机制使得PTAT电流镜模块的偏置电压V1、V2在启动时快速达到预设值,以达到快速启动的目的，同时，在此过程中由于运算放大器A2中MOS管MP35和MN36之间的电流差在快速启动模块的MOS管MN6的栅极累积，使MOS管MN6的栅极电压上升；PTAT电流镜模块的偏置电压V1、V2达到预设值后电路进入迅速稳定模式，由于Turbo电流镜模块复制PTAT电流镜模块的电流，在PTAT电流镜模块的偏置电压V1、V2达到预设值时，会向所述运算放大器A2的同相输入端支路注入一股较大的电流，根据KCL电流定律，所述运算放大器A2中MP32和MP33的漏极之间的电流差会吸收大量电荷，使得所述MOS管MN6的栅极电压快速下降，将PTAT电流镜模块的偏置电压迅速稳定在预设值，以免影响所需的稳态，在稳定PTAT电流镜模块的偏置电压的过程中，因为PTAT电流镜模块的偏置电压达到预设值，所述快速启动模块中的MOS管MN15的栅极电压会上升，所述MOS管MN7的栅压也会提高，在所述MOS管MN7上形成另一条短路路径来加速MOS管MN6的栅极电压快速下降，也能保证PTAT电流镜模块的偏置电压迅速稳定在预设值；MOS管MN6下降到预设值关闭后，迅速稳定模式结束，MOS管MN18栅极电压V4也上升到预设值并导致运算放大器A1里的MOS管MN23和MN24导通，运算放大器A1开始工作，通过负反馈机制使得PTAT电流源稳定输出PTAT电流(电压)，PTAT电流源开始正常工作。
[0039] 快速启动的响应过程如图5所示，当数字信号DIG由低变高时电路进入快速启动模式(如图7中A段所示)，具有失配机制的运算放大器A2通过检测PNP双极型晶体管Q1上端和MOS管MP3漏极之间的电压差与运算放大器A2本身的失配程度，通过运算放大器A2输出端接入MOS管MN6的栅极，并利用MN6的漏极接入MP10、MP12的栅极，最终经过MP9、MP11的栅极与PTAT电流镜模块形成反馈通路，利用正反馈机制使得PTAT电流镜模块的偏置电压V1、V2在启动时快速达到预设值,以达到快速启动的目的。运算放大器A2中MOS管MP32的W/L设为MP33的两倍，使流经MP32的电流大于MP33的电流，根据KCL电流定律，在快速启动模式中快速启动模块的MOS管MN6由于运算放大器A2中MOS管MP32和MN35之间的电流差在此累积，MOS管MN6的栅极电压上升(如图8中A段所示)。在快速启动模式的过程中V3、V4因为偏置电压V1、V2的影响也会上升。
[0040] 偏置电压的迅速稳定过程如图6所示，由于Turbo电流镜模块复制PTAT电流镜模块的电流，在PTAT电流镜模块的偏置电压达到预设值时进入迅速稳定模式(如图7中B段所示)，Turbo电流镜模块会向运算放大器A2的同相输入端支路注入一股较大的电流，根据KCL电流定律，所述运算放大器A2中MN35和MP32的漏极之间的电流差会吸收大量电荷，使得MOS管MN6的栅极电压快速下降(如图8中B段所示)，将PTAT电流镜模块的偏置电压V1、V2迅速稳定在预设值，以免影响所需的稳态。在稳定PTAT电流镜模块的偏置电压的过程中，因为PTAT电流镜模块的偏置电压V1、V2达到预设值时，快速启动模块中的MOS管MN7、MN8的栅极电压V3也达到了预设值，进而使MOS管MN7导通，在MOS管MN7上形成另一条短路路径来加速MOS管MN6的栅极电压下降，也能保证PTAT电流镜模块的偏置电压V1、V2迅速稳定在预设值。在MOS管MN6的栅压下降到预设值时，MOS管MN6关断，A2输出端与反馈通路断开，迅速稳定模式结束。
[0041] 迅速稳定模式结束时，MOS管MN18栅极电压V4也稳定在预设值并导致运算放大器A1里由V4控制的MOS管MN23和MN24导通，运算放大器A1开始工作，电路进入正常工作模式(如图7中C段所示)，运算放大器A1通过检测电阻R1上端的电压与电阻R2下断的电压差，并返回到MP10、MP12的栅极，最终经过MP9、MP11的栅极与PTAT电流镜模块形成反馈通路，利用负反馈机制保证PTAT电流镜的偏置电压V1、V2稳定，使得PTAT电流镜主支路电流(其中 )，从而使PTAT电流源稳定输出PTAT电流(电压)。
