最大消耗380nA電流的電壓基準源設計

　　圖5是不同溫度下輸入電源電壓與輸出基準電壓的關系圖。當電源電壓大于2.5 V時，電壓基準電路開始正常工作，由于用了共源共柵結構來提高電源抑止比，最小輸入電壓降不下去。在測量的80顆芯片中，輸出電壓的平均值為1.211 V，最小值為1.172 V，最大值為1.244 V，與仿真結果1.251 V相近，誤差主要來自三極管模型的誤差以及PTAT支路匹配管的失調。在2.5～6 V的工作電壓范圍內，測得的線性電壓調整率平均值為0.025%，最小值為0.021%，最大值為0.042%。

　　圖6是不同溫度下電壓基準電路消耗電流與電源電壓的關系。電壓基準電路在正常工作時消耗電流與電源電壓無關，與溫度成比例。在20～100℃之間，室溫下工作時消耗電流小于250 nA，100℃時工作電流不超過380 nA，與仿真結果吻合。在6 V工作電壓下，最大功耗不超過2.28μW。

　　圖7是芯片的輸出電壓與溫度的關系圖。基準電壓溫度系數的漂移受工藝參數的影響，如負溫度特性三極管的Vbe溫度系數在圓片不同位置，不同lot中的變化，PTAT匹配晶體管版圖上的失調等。在測試的80顆芯片中，溫度在20～100℃之間變化時，溫度系數在50 ppm/℃以下的有43顆，50～100 ppm/℃的有34顆，100～150 ppm的有4顆。

　　6 結 語

　　測試結果表明，電源電壓由2.5～6 V變化時，線性調整率平均為0.025%，溫度在20～100℃之間變化時，測得的平均溫度系數是64 ppm/℃。但是該電壓基準電路由于采用了共源共柵結構，最小工作電壓2.5 V有點偏高，采用低壓共源共柵結構將會獲得更優的性能。