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一种低电压带隙基准电压源的设计

作者:时间:2009-12-04来源:网络收藏

2 低电源带隙源的工作原理
低电源下的带隙源的核心思想与传统结构的带隙相同,也是借助工艺参数随温度变化的特性来产生正负两种温度系数的电压,从而达到零温度系数的目的。图2所示是低电压下带隙基准电压源的核心部分电路,包括基准电压产生部分和启动电路部分。

2.1 带隙基准源电路
由于放大器的输入端电平近似相等,故由电流镜像原理可得到如下等式:

这样,适当选择R2/R1、R2/R3以及n的值,即可得到低电源电压下的基准电平。
基于版图的考虑,可选择n为8,这样可以更好地实现三极管的匹配,减小误差。该电流源使用共源共删结构,从而可以提高电流拷贝的精度以及减小电源电压对Vref的影响,并在一定程度上有利于PSRR。
虽然CMOS工艺中的电阻绝对值会有偏差,但这里用到的是电阻的比值,所以要尽可能的做到比值的准确。具体方法是把R1、R2、R3都用单位电阻并联串联来表示。版图时,应尽量把这些电阻放在一起,并在周围加上dummy,以最大限度地减小工艺偏差对电阻比值的影响。
2.2 启动电路
电路开启前,可将Pup置为0,开关M1关断,反相器输入端为高电平,开关M2不开;当信号Pup置为1时,开关M1打开,反相器输入端电压被拉低,使开关M2开启,P点电压被拉低,带隙基准电路部分开始工作,M3随之开启;此后由于M3开始工作,电阻Rstup上流过的电流把反相器输入端电位抬高,超过反相器反向电压时。输出为低电位,开关M2关闭,启动电路结束工作。M3与Rstup的选取是启动电路值得注意的地方,M3镜像而来的电流与Rstup的阻值乘积得到的电压值必须在P点电压稳定前足以使反相器输出低电压,并使开关M2关断。



关键词: 电压 设计 基准

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