一种高电源抑制的基准源的设计

摘要：本文针对传统基准电压的低PSR以及低输出电压的问题，通过采用LDO与带隙基准的混合设计，并且采用BCD工艺，得到了一种可以输出较高参考电压的高PSR(电源抑制)带隙基准。此带隙基准的1．186 V输出电压在低频时PSR为-145 dB，在0～1GHz频带内，最高PSR为-36 dB。在-50～150℃内，1．186 V基准的温漂为7．5ppm／℃。
关键词：电源抑制；级联；带隙基准；低压差线性稳压器；温度系数

电子镇流器的供电方式为半桥输出接稳压管给芯片供电，其输出电压为高压正弦波(50～100 kHz)，加之芯片内数字部分的干扰，这就给芯片的电源带来较大的干扰。因此对芯片内基准的中频PSR(Power Supply Rejection，电源抑制)有较大要求。本文从此角度在Brokaw带隙基准的基础上进行改进，采用LDO与基准的级联设计来增加其PSR。

1 电路结构
1．1 基准核心
目前的基准核心可以有多种实现方案：混合电阻，Buck voltage transfer cell，但是修调复杂，不宜工业化。本设计采用Brokaw基准核心，其较易实现高压基准输出，并且其温漂、PSR及启动特性均较好。本文采用的改进的Brokaw基准核心的结构如图1所示。

对此核心的分析：
三极管的输出电流公式：

其中I是三极管射极电流，Is与射极面积成正比，n为一常数，取1。这里，取VQC2：VQC1=8：1，因此Is2=8xIs1，又I1=I2，分别代入(1)并相除，整理得：


其中Vbe1是负温度系数，Vt是正温度系数，RC2与RC1是同类电阻，温度系数相抵消，选择合理的RC2／RC1，就可以得到一阶补偿为0的基准电压，可以很好的满足本芯片的要求。