一种带隙基准电压源设计与修调方法研究
2017-03-01徐万利辛晓宁
电子设计工程 2017年2期
关键词:工艺
徐万利,范 超,赵 豪,辛晓宁
(沈阳工业大学 信息科学与工程学院,辽宁 沈阳110870)
一种带隙基准电压源设计与修调方法研究
徐万利,范 超,赵 豪,辛晓宁
(沈阳工业大学 信息科学与工程学院,辽宁 沈阳110870)
传统的带隙基准一般温度系数在20~100 ppm/°C,无法满足高精度的要求。本设计利用Cadence,Hspice等工具,对传统基准源电路进行改进,最终采用了放大器反馈方式的Brokaw结构,通过修调电路修调之后可以获得温度系数在4.5 ppm/°C以下,在工业级温度范围内误差小于±0.1%的2.5 V高精度带隙基准电压源。利用上海华虹NEC的BCD180工艺在Cadence下通过了仿真验证。并且研究了能够满足批量生产要求的基准源温度特性的修调方法。利用控制变量法分析影响基准源温度特性及精度的参数,找出了基本修调规律。
带隙基准源;温度特性;高精度;修调
在模拟电路中,产生基准源的目的是建立一个与电源和工艺无关,具有确定温度特性的直流电压,最理想的情况是与温度无关,也就是是电路的温漂为零[1]。
其中带隙基准电压源应用最为广泛,因为带隙基准的工艺条件很宽,精度高,而且输出电压受温度和电源电压影响小。因为其基准电压与硅的带隙电压相差不多,因此被称为带隙基准,实际上利用的并不是带隙电压[2]。
1 传统Brokaw电路
传统的Brokaw带隙基准源把具有负温度系数的晶体管偏置电压VBE,与绝对温度成正比例的电压VT,通过适当权加求和,达到温度补偿的目的[3]。
如图1所示,电源通过两个相等的电阻Ra和Rb,给两个基极相连的晶体管Q1和Q2的集电极供电。……
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