一種高精度BiCMOS電流模帶隙基準(zhǔn)源

在模擬及數(shù)／?；旌霞呻娐吩O(shè)計(jì)中，電壓基準(zhǔn)是非常重要的電路模塊之一，而通過(guò)巧妙設(shè)計(jì)的帶隙電壓基準(zhǔn)更是以其與電源電壓、工藝、溫度變化幾乎無(wú)關(guān)的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在LDO及DC-DC集成穩(wěn)壓器、射頻電路、高精度A／D和D／A轉(zhuǎn)換器等多種集成電路中。隨著大規(guī)模集成電路的日益復(fù)雜和精密，亦對(duì)帶隙基準(zhǔn)電壓的溫度穩(wěn)定性提出了更高的要求。傳統(tǒng)的帶系基準(zhǔn)電壓源只能產(chǎn)生固定的近似1．2 V的電壓，不能滿足在低壓場(chǎng)合的應(yīng)用。電流模帶隙電路采用正溫度系數(shù)的電流支路(PTAT)和負(fù)溫度系數(shù)的電流支路(CTAT)并聯(lián)產(chǎn)生與溫度無(wú)關(guān)的基準(zhǔn)電流。然后讓此電流在電阻上產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓。電流模帶隙結(jié)構(gòu)可以得到任意大小的基準(zhǔn)電壓。本文提出一種新的電流模帶隙結(jié)構(gòu)并采用一階溫度補(bǔ)償技術(shù)設(shè)計(jì)了一種具有良好的溫度特性和高電源抑制比，并且能快速啟動(dòng)的新型BiCMOS帶隙基準(zhǔn)電路。該電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且實(shí)現(xiàn)了低輸出電壓的要求。

1 帶隙電壓基準(zhǔn)源的設(shè)計(jì)
1．1 傳統(tǒng)電流?；鶞?zhǔn)源結(jié)構(gòu)原理
傳統(tǒng)的電流模式帶隙基準(zhǔn)電路，在運(yùn)算放大器的2個(gè)輸入端加入阻值相等的2個(gè)分流電阻，輸出基準(zhǔn)由2個(gè)電流的和電流流過(guò)電阻獲得。電路結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1中，Q1發(fā)射區(qū)面積是Q2的N倍。由于放大器處于深度負(fù)反饋，A、B兩點(diǎn)的電壓相等。流過(guò)R1的電流為I1為PTAT電流，流過(guò)R2的電流I2為CTAT電流，則有：

通過(guò)合理選取R1，R2和N的值，可得具有零溫度系數(shù)的輸出電壓Vref。通過(guò)改變R3可以得到不同的基準(zhǔn)電壓。