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高精度CMOS带隙基准源的设计

作者： 时间：2012-10-31 来源：网络
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PADDING-LEFT: 0px; PADDING-BOTTOM: 0px; MARGIN: 0px 0px 20px; WORD-SPACING: 0px; FONT: 14px/24px 宋体, arial; TEXT-TRANSFORM: none; COLOR: rgb(0,0,0); TEXT-INDENT: 2em; PADDING-TOP: 0px; WHITE-SPACE: normal; LETTER-SPACING: normal; BACKGROUND-COLOR: rgb(255,255,255); orphans: 2; widows: 2; -webkit-text-size-adjust: auto; -webkit-text-stroke-width: 0px">　　当电源接通后，启动电路提供了放大器输出端到地的通路，从而拉低了核心电路中Mp1～Mp3的栅极电势，放大器的偏置电路开始工作，同时基准源的Mp1和Mp2支路中流过的电流也随之增大，使得放大器的输入端电势上升，这样放大器进入高增益工作区，带动基准源电路开始正常工作。

　　电路刚启动时，使Mp7和Mp8饱和，保证MN8栅极有足够高的开启电压，当MN8导通时，一个小的导通电流流过运放，启动带隙电路。电路开启后，虚框b部分电流镜像电路将输出电流进行镜像，给启动电路提供偏置，偏置电流使Mp6导通，从而MN7的栅极电压升高，MN7导通，由于MN8的电阻很大，导致MN7漏极电压很低，从而关断MN8，使启动电路(虚框c)两端电压降低而停止工作

　　3 仿真结果与分析

　　图3说明了该基准源对电压的抑制效果。根据仿真数据，在所取5～10 V的输出电压范围经计算基准电压电源抑制比为82 dB。图4为Cade-nce下的温度仿真曲线，根据所要求取的温度范围在-25～+120℃，计算得温度系数为：TCF=7.427 ppm/℃。图5为整体电路的版图设计，面积近似为0.022 mm2。

　　

　　

高精度CMOS带隙基准源的设计

　　4 结语

　　本文通过对传统带隙基准源的基本原理分析，设计的基准电路工作电压为5～10 V，通过饱和状态MOS等效电阻对PTAT电流反馈补偿，得到了82 dB的电源电压抑制比和低于7.427 ppm/℃的温度系数，版图面积0.022 mm2。该电路产生的基准源电压基本满足普通应用要求。
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关键词： 高精度 CMOS 带隙 基准源

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