一种简单的带隙基准源-.doc

一种简单的带隙基准源1胡浩,陈星弼电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室,成都(610054E-mail:huhao21@摘要:文章提出了一种在两管带隙基准源基础上发展的简单基准源。电路用简单的结构,用反馈环实现了有较高电源电压抑制比的基准输出。文中对反馈环的工作情况进行了分析。,电源电压抑制比在低频下大约为60dB,1MHz时降到40dB,-20℃至120℃上温漂系数为10ppm/℃。最后,文章指出了一些基准源版图设计需要注意的地方。关键词:带隙,基准源,高电源电压抑制比,低温漂系数中图分类号:。这种基准是直流量,它与电源和工艺参数的关系很小,但与温度的关系是确定的[1]。基准源有很多种,其中很大一部分是带隙基准源。图1所示为带隙基准源的原理图。双极型晶体管BE结电压温度系数在室温时大约为-/℃。另外热电压在室温时的温度系数为+/℃。将电压乘以常数K并和电压相加可得输出电压为BEVtVtVBEVtrefKVVV+=BE。令0/=∂∂TVref并代入和的温度系数,可求得常数K。它可使的温度系数在理论上为0。同时,由于受电源电压变化的影响很小,带隙基准源受电源的影响也很小。BEVtVrefVBEV已经有很多高精度、高电源电压抑制比和温度系数很低的基准源电路问世,但这些基准源往往都比较复杂,本文提出一种在两管带隙基准源基础上发展的简单基准源电路,核心电路只用了六个晶体管和3个电阻,实现了较高的电源电压抑制比和较低的温度系数。,、为两个基极相连的NPN晶体管,的发射极面积是发射极面积的倍,1Q2Q1Q1A2Q2An32RR=,VV=,则(,分别为、的发射极电流,由于NPN晶体管的21II=1I2I1Q2Qβ很高,所以基极电流可以忽略不计。那么1本课题得到高等学校博士学科点专项科研基金(项目编号:20030614005资助可以得到电阻上压降1RIn(]//(/In[(2211BE2BE11nVAIAIVVVVttR==−=(1则(In/(12BE1nVRRVVtref+=(2由式(2可知,利用等效热电压的正温度系数和的负温度系数相互补偿,可使输出基准电压的温度系数接近于零。令tVBEV0/=∂∂TVREF,有≈(In/R(。。图2中电流源由二极管接法的提供,、通过内部反馈环路使其相等,反馈环路工作原理分析如下:由感应,当增大,1M1CV2CV2CV3Q2CVΔ即基极电压升高,由于偏置电流一定(由提供,集电极电压下降,即基极电压下降,使下降,使下降3Q3Q2M3Q4QrIrefVrefVΔ,下降2CV/(2332RrrVVbeberefC+Δ=Δ(忽略,是基极输入电阻,下降1R3ber3Q1CV/(1111RrrVVeerefC+Δ=Δ(=1er1/(11β+ber,是基极输入电阻,1ber1Q1β是共射交流电流放大系数。1Q11>>β,可以知道,下降幅度要大,所以反馈环路使重新等于。2CV2CV1CV为了计算环路增益,假设基准输出变化。下列各式中,是基极电流,是小信号输