一種低壓帶曲率補(bǔ)償可調(diào)帶隙基準(zhǔn)參考電壓電路

楊瑞聰

摘 要：分析常規(guī)的帶隙基準(zhǔn)參考電壓電路，設(shè)計(jì)一種低壓、帶曲率補(bǔ)償、輸出電壓可調(diào)節(jié)的帶隙基準(zhǔn)參考電壓電路，EDA軟件仿真結(jié)果具有很小的溫度系數(shù)。EDA軟件采用Synopsys仿真器Hspice。工藝仿真模型使用TSMC 0.25 μm CMOS 。通過并聯(lián)電阻引入補(bǔ)償電流，使帶隙基準(zhǔn)參考電壓電路得到理想的曲率補(bǔ)償，電源電壓2.5 V條件下，溫度范圍-25～125 ℃，溫度系數(shù)為3.19 ppm/℃。電源電壓1.2V條件下，溫度范圍-25～125 ℃，溫度系數(shù)為5.43 ppm/℃。

關(guān)鍵詞：帶隙基準(zhǔn)；可調(diào)；曲率補(bǔ)償

中圖分類號(hào)：TN432 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）24-0105-02

圖1、圖2、圖3三種電路，采用Synopsys EDA仿真工具Hspice、TSMC 0.25 μm CMOS模型仿真，電源電壓為2.5 V，掃描-25至125℃溫度，得到仿真波形，如圖4所示。

圖3電路，即圖4的vout3，溫度系數(shù)為3.19ppm/℃。做2.0至3.0 V電源電壓掃描，VREF從0.6 464 V變化至0.6 458 V，電源抑制比為55.5 dB。對(duì)比仿真波形及參數(shù)，圖3帶曲率補(bǔ)償?shù)膸痘鶞?zhǔn)參考電壓電路，明顯改善了溫度系數(shù)。

6 1.2 V電源電壓的帶隙基準(zhǔn)參考電壓電路

對(duì)圖3電路做0～3.0 V電源電壓DC掃描，圖3電路在電源電壓不低于1.0 V可工作。預(yù)留20%電壓裕量，我們?nèi)?.2 V電源電壓。如圖5所示。

1.2 V電源電壓，-25～125 ℃ 溫度掃描，得到溫度系數(shù)為5.43 ppm/℃。做1.1至1.3 V電源電壓掃描，VREF從0.6 249 V變化至0.6 223 V，電源抑制比為33.7 dB。若從低壓需求考慮，有一定的可行性。

7 結(jié) 語(yǔ)

對(duì)圖1、圖2、圖3帶隙基準(zhǔn)參考電壓電路的分析及EDA軟件仿真波形對(duì)比，圖3帶曲率補(bǔ)償可調(diào)節(jié)的帶隙基準(zhǔn)參考電壓電路，具有良好的溫度系數(shù)，2.5 V電源電壓，溫度范圍-25～

125 ℃，溫度系數(shù)為3.19 ppm/℃，電源抑制比為55.5 dBw。圖3電路電源電壓也可在1.2 ～1.5 V之間，但是溫度系數(shù)會(huì)比較大，而且受電源電壓影響較大，穩(wěn)定性較弱，電源電壓抑制比偏小。

參考文獻(xiàn)：

[1] P. Malcovati. Curvature-compensated？BiCMOS bandgap with 1-V

supply voltage. IEEE J . Solid-State Circuits. vol.36. pp.1076-1081.

July 2001.

[2] Y. Tsividis. Accurate Analyses of Temperature Effects.IEEE J， Solid

State Circuits. Vol. 15.？pp. 1076-1084. Dec. 1980.