高性能帶隙基準(zhǔn)源的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、本文首先介紹了帶隙基準(zhǔn)電壓源的發(fā)展動(dòng)態(tài)，然后介紹了本次設(shè)計(jì)采用的BiCMOS制造工藝以及影響雙極型晶體管模型的因素。低溫度系數(shù)、高電源抑制比是帶隙基準(zhǔn)電壓源高性能的體現(xiàn)，也是本次帶隙基準(zhǔn)電壓源設(shè)計(jì)的主要挑戰(zhàn)。本文比較了各種常用的高階帶隙基準(zhǔn)電壓源的溫度補(bǔ)償原理，在對(duì)一種現(xiàn)有的一階溫度補(bǔ)償帶隙基準(zhǔn)電壓源的改進(jìn)的過程中提出了一種新的溫度補(bǔ)償方法，并且增加了預(yù)穩(wěn)壓電路改進(jìn)了原電路的電源抑制比。最終運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)的BiCMOS工藝實(shí)現(xiàn)了高性能的帶隙基

2、準(zhǔn)電壓源。 本文的主要工作在于： 1.實(shí)現(xiàn)了一種基于BiCMOS工藝的一階溫度補(bǔ)償帶隙基準(zhǔn)電壓源。這種結(jié)構(gòu)采用NPN管作為產(chǎn)生溫度補(bǔ)償?shù)膸痘鶞?zhǔn)電壓源的核心。比其他使用CMOS工藝中寄生PNP管的結(jié)構(gòu)具有更好的性能。同時(shí)這種結(jié)構(gòu)相比較其他一階溫度補(bǔ)償結(jié)構(gòu)具有更低的溫度系數(shù)和更好的驅(qū)動(dòng)負(fù)載的能力。 2.針對(duì)低溫度系數(shù)問題，本文提出了一種新穎的高階溫度補(bǔ)償方法。這種方法使用差分放大器失調(diào)電壓抵消雙極型晶體管中基射結(jié)電

3、壓(VBE)中的溫度非線性，實(shí)現(xiàn)了帶隙基準(zhǔn)電壓源的高階溫度補(bǔ)償。 3.針對(duì)設(shè)計(jì)的帶隙基準(zhǔn)電壓源電路的低電源抑制比的問題。采用了預(yù)穩(wěn)壓電路(Preregulator)設(shè)計(jì)，為帶隙基準(zhǔn)電壓源提供偽電源電壓。這種預(yù)穩(wěn)壓電路結(jié)構(gòu)簡單，能夠提供一個(gè)不受電源電壓變化影響同時(shí)具有較好負(fù)載能力的輸出電壓。通過仿真顯示，這個(gè)預(yù)穩(wěn)壓電路提高了帶隙基準(zhǔn)電壓源電源抑制比。 4.設(shè)計(jì)出了用于電壓放大和電壓緩沖的運(yùn)算放大器，通過運(yùn)算放大器了產(chǎn)生10