为什么用PTAT电流来偏置亚阈值导通的MOS管或BJT？

热电压Vt可以用式1表示为：

公式表明Vt与绝对温度T成正比（PTAT）。Vt在宽范围温度内是线性的。如果用PTAT 电流来偏置亚阈值区的MOS管，可以消除Vt对gm的影响。

两个diode的电压差写为：

如果两个二极管的结面积A和电流 I 匹配并且其比例大于 1, 这个电压差就趋近于Vt，那么两个二极管的电压差是PTAT电压。我们已经知道工作在亚阈值区的MOS管其I-V特性类似于diode，那我们根据式2可以得出这样一个结论：

如果两个MOSFET的电流和宽长比匹配并且比例大于1，那么这个电压差近于 Vt，或者说，两个亚阈值区 MOSFET 的Vgs差值是PTAT电压。

此时，如果我们要得到一个PTAT电流，可以通过 ＶＰＴＡＴ／Ｒ来得到。电阻R的温漂越小越好。

下图是一种常用的产生PTAT电流的常用结构：

电阻Rｐ上产生的电流可以表示为：

通常MP２与MP１的宽长比为４：１等。根据个人经验，MP２工作在亚阈值区时Ｖｇｔ可为－５０ｍＶ左右。如果在低压低功耗设计下这一个值甚至可达到－２００ｍＶ。当然，这不是绝对的，基本就在这个范围左右。仅供参考！！！