新型BiCMOS帶隙基準電路的設計

　　圖2中各個MOS管具有相同的長寬比。晶體管Q1與Q2發(fā)射極面積相同、Q3與Q4發(fā)射極面積相同、Q1與Q3的發(fā)射極面積比為1：n。Rs和Rt為修調(diào)電阻。放大器AMP1和AMP2處于深度負反饋。AMP1使得a和b兩點的電壓相等，而AMP2使得電壓VR2等于Vbe3。通過M1、Q1、Q2支路和M2、Q3、Q4支路的電流相等設為I1。通過M6、R2支路的電流設為I2。可得到如下的表達式：

　　式中：I1具有正的溫度系數(shù)，I2具有負的溫度系數(shù)。I2和I2分別鏡像到M3和M7求和后得到不隨溫度變化的基準電流。此電流通過R3，R4以及修調(diào)電阻Rs，Rt產(chǎn)生基準電壓Vref。由于IC工藝的隨機性，薄膜電阻會有(10%的變化，所以本設計用外部修調(diào)電路對輸出基準電壓進行精確控制，通過激光修調(diào)或數(shù)字電路控制修調(diào)電阻的個數(shù)可以對輸出電壓進行微調(diào)。作為一般結(jié)論考慮串聯(lián)電阻Rs個數(shù)為x，并聯(lián)電阻Rt的個數(shù)為y，得到：

　　通過式(6)可知，調(diào)節(jié)R2/R1的值，使Vref的溫度系數(shù)近似為零。通過增大串聯(lián)電阻Rs個數(shù)x來增大Vref，而增加并聯(lián)電阻Rt的個數(shù)y達到減小Vref的目的。

　　AMP1的反向輸入端串聯(lián)2個(而不是一個)正向二極管接地起到了減少噪聲的作用，亦可以抑制放大器的失調(diào)電壓對Vref的影響。為了進一步減小運放失調(diào)對參考電壓的影響，可以考慮較大的Q1、Q3發(fā)射結(jié)面積比值。此外，由于引入了修調(diào)電路，輸出電壓Vref可以穩(wěn)定在0.5 V。

　　1.3 次級電壓的生成

　　為了改善電源抑制比，不直接用主電源來供電，而是使用主電源電壓Vcc來產(chǎn)生一個次電壓Vcc1來供電(如圖2所示)，以提高這種新型帶隙基準電路的電源抑制比。其電路如圖3所示。

　　該電路中，AMP3處于深度負反饋狀態(tài)，根據(jù)運放虛短原理可知

電容C的作用是去除電源電壓交流成分的影響。