新聞中心

EEPW首頁(yè) > 電源與新能源 > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 低電壓供電時(shí)的帶隙基準(zhǔn)電壓源電路的設(shè)計(jì)方法

低電壓供電時(shí)的帶隙基準(zhǔn)電壓源電路的設(shè)計(jì)方法

作者: 時(shí)間:2012-01-17 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

本文采用一種低帶隙結(jié)構(gòu)。在TSMC0.13μm CMOS工藝條件下完成,包括核心、運(yùn)算放大器、偏置及啟動(dòng),并用Cadence Spectre對(duì)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/178034.htm

是數(shù)?;旌想娐?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/設(shè)計(jì)">設(shè)計(jì)中一個(gè)不可缺少的參數(shù),而帶隙源又是產(chǎn)生這個(gè)電壓的最廣泛的解決方案。在大量手持設(shè)備應(yīng)用的今天,低功耗的已成為現(xiàn)今電路設(shè)計(jì)的一大趨勢(shì)。隨著CMOS工藝尺寸的下降,數(shù)字電路的功耗和面積會(huì)顯著下降,但電源電壓的下降對(duì)模擬電路的設(shè)計(jì)提出新的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的帶隙基準(zhǔn)電壓源結(jié)構(gòu)不再適應(yīng)電源電壓的要求,所以,新的低電壓設(shè)計(jì)方案應(yīng)運(yùn)而生。

1 傳統(tǒng)帶隙基準(zhǔn)電壓源的工作原理

傳統(tǒng)帶隙基準(zhǔn)電壓源的工作原理是利用兩個(gè)溫度系數(shù)相抵消來(lái)產(chǎn)生一個(gè)零溫度系數(shù)的直流電壓。圖1所示是傳統(tǒng)的帶隙基準(zhǔn)電壓源的核心部分的結(jié)構(gòu)。其中雙極型晶體管Q2的面積是Q1的n倍。

假設(shè)運(yùn)算放大器的增益足夠高,在忽略電路失調(diào)的情況下,其輸入端的電平近似相等,則有:

VBE1=VBE2+IR1 (1)

其中,VBE具有負(fù)溫度系數(shù),VT具有正溫度系數(shù),這樣,通過(guò)調(diào)節(jié)n和R2/R1,就可以使Vref得到一個(gè)零溫度系數(shù)的值。一般在室溫下,有:

但在0.13μm的CMOS工藝下,低電壓MOS管的電壓在1.2 V左右,因此,傳統(tǒng)的帶隙基準(zhǔn)電壓源結(jié)構(gòu)已不再適用。

2 低電源帶隙基準(zhǔn)電壓源的工作原理

低電源電壓下的帶隙基準(zhǔn)電壓源的核心思想與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的帶隙基準(zhǔn)相同,也是借助工藝參數(shù)隨溫度變化的特性來(lái)產(chǎn)生正負(fù)兩種溫度系數(shù)的電壓,從而達(dá)到零溫度系數(shù)的目的。圖2所示是低電壓下帶隙基準(zhǔn)電壓源的核心部分電路,包括基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生部分和啟動(dòng)電路部分。

2.1 帶隙基準(zhǔn)源電路

由于放大器的輸入端電平近似相等,故由電流鏡像原理可得到如下等式:



DIY機(jī)械鍵盤(pán)相關(guān)社區(qū):機(jī)械鍵盤(pán)DIY



上一頁(yè) 1 2 下一頁(yè)

評(píng)論


相關(guān)推薦

技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉