刘　俐

（中国电子科技集团公司第58研究所，江苏无锡214035）



一种无运放高电源抑制比的带隙基准设计

刘俐

（中国电子科技集团公司第58研究所，江苏无锡214035）

摘要：为满足集成电路中高电源抑制比/低温度系数的要求，设计了一款没有运放的精简的带隙电压电路。相比传统有运放结构，电路芯片面积更小且具有更低的电流损耗。并在0.5 μm CMOS工艺下进行了仿真，仿真结果表明，在-40℃～+100℃温度范围内电路的温度系数为17×10(-6)，电源抑制比PSRR在100 kHz以下达到-50 dB，在1 kHz以下能达到-80 dB，而整个电路在3.3 V电压下电流损耗仅为24 μA。

关键词：电源抑制比；带隙基准；PTAT；无运放；温度系数

1　引言

电压基准模块是模拟电路设计中不可或缺的一个基本单元，它为系统提供直流参考电压，并可通过电流镜像得到偏置电流。它的精确性、温度稳定性及抗噪能力决定了整个系统能否达到最佳性能。

随着集成电路技术的迅猛发展，低温度系数、高电源抑制比、低电源调整率、低压低功耗的带隙基准源的设计变得十分关键。传统带隙的基本原理是利用一个PTAT电压与PN结电压的负温度电压相补偿，其中为得到PTAT电流经常利用一个运放进行箝位，而运放的使用一方面会使得输出电压受到运放失调电压的影响，另一方面也会消耗更多的功耗[1]。

本文提出了一种无运放的高电源抑制比的带隙基准，对电路的工作原理进行了详细的分析和推导,并给出了电路中核心器件的参数设置。这种结构无运算放大器，避免了运放失调电压的影响，结构简单、占有芯片面积小、功耗低，可以广泛应用于各种集成电路中。……