帶曲率補償?shù)膸痘鶞始斑^溫保護電路研究與設計.pdf

1、模擬集成電路中廣泛地包含著電壓基準和電流基準源。一般要求此類基準源與電源電壓、溫度和工藝角等變化參量的相關性小。提供參考電平的基準源，其性能好壞直接影響整體電路的性能穩(wěn)定。因此設計高精度、低溫度系數(shù)的帶隙基準源是具有重要意義。 便攜式電子產品已經日益普及。這些產品具有集成度高，體積小的特點，作為保證電池續(xù)航能力的重要模塊——開關電源管理芯片，其性能也需要不斷完善，主要體現(xiàn)在減小開關電源模塊體積的同時，還要維持其帶載能力的不變。開

2、關電源的工作頻率隨之提高，因此對內部集成的電壓基準在高頻時的電源電壓抑制比，抗噪聲性能，精度穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性等指標提出了更高的要求。并且由于單位面積晶體管數(shù)量的激增，功率型開關電源的熱集聚問題凸顯，過熱保護已成為不容忽視的問題。 本文在分析了多種影響基準精度的因素和溫度補償策略的前提下，從器件選型和電路結構優(yōu)化等方面考慮，提出了基于Brokaw帶隙核且?guī)н^溫保護的高性能電壓基準源。在對結構進行深入分析的基礎上，優(yōu)化了帶隙基準的

3、頻率響應，提高了PSRR(電源抑制比)性能。高階溫度曲率補償電路結構簡單，效果明顯。采用的分段線性補償方法在高溫時能對基準輸出電壓的溫度曲線進行直接調整，有效提高了溫度穩(wěn)定性。過溫保護功能模塊利用NPN型三極管VBE電壓的負溫度系數(shù)和控制接入電阻的大小來設置開啟、關斷溫度閾值，增加的預導通設計使得在過熱關斷點和安全開啟點處靈敏度高提高，輸出控制信號建立迅速。仿真結果表明：帶隙基準電壓在-40℃~85℃的工作溫度范圍內溫度系數(shù)達到20.2

4、ppm/℃，電源電壓2.5V～5.5V時基準輸出電壓為1.2±0.005V。PSRR典型情況下為75.6dB。內部集成的帶熱滯回功能的過溫保護電路，過溫關斷閾值溫度160℃，溫度降低，安全開啟閾值溫度140℃，關斷、開啟迅速，閾值點溫度波動范圍≤±00.02℃，設計的遲滯裕量符合系統(tǒng)要求，很好地防止了熱振蕩現(xiàn)象。 本文中電路圖設計及電路檢查、綜合、網表提取在Viewlogic平臺下完成，然后利用Hspice完成網表仿真驗證，波形