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高精度CMOS帶隙基準源的設計

作者： 時間：2012-10-31 來源：網絡 收藏
PADDING-LEFT: 0px; PADDING-BOTTOM: 0px; MARGIN: 0px 0px 20px; WORD-SPACING: 0px; FONT: 14px/24px 宋體, 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">　　當電源接通后，啟動電路提供了放大器輸出端到地的通路，從而拉低了核心電路中Mp1～Mp3的柵極電勢，放大器的偏置電路開始工作，同時基準源的Mp1和Mp2支路中流過的電流也隨之增大，使得放大器的輸入端電勢上升，這樣放大器進入高增益工作區，帶動基準源電路開始正常工作。

　　電路剛啟動時，使Mp7和Mp8飽和，保證MN8柵極有足夠高的開啟電壓，當MN8導通時，一個小的導通電流流過運放，啟動帶隙電路。電路開啟后，虛框b部分電流鏡像電路將輸出電流進行鏡像，給啟動電路提供偏置，偏置電流使Mp6導通，從而MN7的柵極電壓升高，MN7導通，由于MN8的電阻很大，導致MN7漏極電壓很低，從而關斷MN8，使啟動電路(虛框c)兩端電壓降低而停止工作

　　3 仿真結果與分析

　　圖3說明了該基準源對電壓的抑制效果。根據仿真數據，在所取5～10 V的輸出電壓范圍經計算基準電壓電源抑制比為82 dB。圖4為Cade-nce下的溫度仿真曲線，根據所要求取的溫度范圍在-25～+120℃，計算得溫度系數為：TCF=7.427 ppm/℃。圖5為整體電路的版圖設計，面積近似為0.022 mm2。

　　

　　

高精度CMOS帶隙基準源的設計

　　4 結語

　　本文通過對傳統帶隙基準源的基本原理分析，設計的基準電路工作電壓為5～10 V，通過飽和狀態MOS等效電阻對PTAT電流反饋補償，得到了82 dB的電源電壓抑制比和低于7.427 ppm/℃的溫度系數，版圖面積0.022 mm2。該電路產生的基準源電壓基本滿足普通應用要求。
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