帶過(guò)溫保護(hù)的高精度帶隙基準(zhǔn)源的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、模擬集成電路和數(shù)模集成電路內(nèi)部系統(tǒng)很多模塊都需要參考電壓和穩(wěn)定的電流偏置，因此基準(zhǔn)源電路廣泛存在于這類(lèi)系統(tǒng)內(nèi)?；鶞?zhǔn)源的設(shè)計(jì)指標(biāo)包括溫度系數(shù)要小，電源抑制比要高，與工藝角等參數(shù)的相關(guān)性小等。性能優(yōu)異的基準(zhǔn)源對(duì)于系統(tǒng)很多模塊的功能實(shí)現(xiàn)具有重要的意義。
　　基準(zhǔn)源應(yīng)用于許多類(lèi)型的集成電路之中，比如DC-DC、AC-DC、以及A/D或D/A。這些產(chǎn)品的集成度都很高，工作頻率也很高;因此要求基準(zhǔn)源在保證精度的情況下，也要具有良好的電源抑制比

2、能力、抗噪聲能力。由于帶隙基準(zhǔn)源具有高電源抑制比(PSRR)和低溫度系數(shù)等優(yōu)良的特點(diǎn)，故其是目前各種基準(zhǔn)源結(jié)構(gòu)中運(yùn)用最廣泛的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。由于系統(tǒng)的溫度會(huì)隨著負(fù)載的變化而變化，當(dāng)系統(tǒng)溫度過(guò)高時(shí)，系統(tǒng)要關(guān)閉以免系統(tǒng)溫度過(guò)高。當(dāng)系統(tǒng)溫度高于設(shè)定的溫度值時(shí)，會(huì)觸發(fā)過(guò)溫保護(hù)功能，同時(shí)會(huì)引發(fā)電阻分壓的比例值發(fā)生變化，從而導(dǎo)致過(guò)溫保護(hù)電路恢復(fù)正常的溫度值與原來(lái)的溫度值不同。
　　在對(duì)比了多種基準(zhǔn)源結(jié)構(gòu)和溫度補(bǔ)償方案的基本上，本文在器件選擇上和電路

3、架構(gòu)選擇進(jìn)行了研究。本文基于OKI0.5μm BCD工藝，設(shè)計(jì)了一種帶曲率補(bǔ)償?shù)牡蜏仄瘞痘鶞?zhǔn)源，采用Brokaw帶隙基準(zhǔn)核心結(jié)構(gòu)，引入一個(gè)高階效應(yīng)的電流對(duì)基準(zhǔn)進(jìn)行補(bǔ)償;結(jié)合基準(zhǔn)核心電路產(chǎn)生的無(wú)溫度系數(shù)電壓，利用簡(jiǎn)單的電路實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)電流源的產(chǎn)生。運(yùn)用Hspice對(duì)本文設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行仿真和驗(yàn)證，仿真結(jié)果表明:輸出基準(zhǔn)電壓的溫度系數(shù)僅為3.9ppm/℃，基準(zhǔn)電流在-40℃～150℃溫度范圍內(nèi)波動(dòng)0.2％。在電源電壓3V～6 V波動(dòng)范圍內(nèi)，輸出