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一種低溫漂低功耗的簡易帶隙基準電壓設計

作者：時間：2010-07-07 來源：網絡

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模擬電路設計常常用到電壓基準和電流基準。這些基準受電源、溫度或者工藝參數的影響很小，為電路提供一個相對穩定的參考電壓或者電流，從而保證整個模擬電路穩定工作。目前已經出現的高性能帶隙基準，能夠實現高精度、低溫漂和低功耗，但這些電路中一般都有運放，調試難度較大；電路結構復雜，原理不便理解。在一般的應用中，如果對帶隙基準電壓的要求不是特別高的情況下，完全可以采用一種更為簡潔的電路結構。因此，這里介紹一種簡易可行的帶隙基準電壓的設計，利用PTAT電壓和雙極性晶體管發射結電壓的不同的溫度特性，獲取一個與溫度無關的基準電壓。

1 低溫漂低功耗帶隙基準電壓設計
帶隙基準電壓的設計目標，就是建立一個與電源和溫度無關的直流電壓VREF。進一步將該目標分為2個設計問題：設計與電源無關的偏置，獲取能抵消溫度影響的電壓值。圖1為其整體設計框圖。

本文引用地址：http://www.104case.com/article/180705.htm

1．1 與電源無關的偏置
首先設計與電源無關的偏置。考慮采用2個NMOS管和電阻做近似的電流鏡做偏置，并充分利用電流鏡的“電流復制”特點，設計一個簡單的電流產生電路，如圖2所示。在這個電路中，因為柵漏短接的MOS管都是由一個電流源驅動，所以I0和I1幾乎與電源電壓無關。同時，2條支路的電流關系是確定的，只要已知I0，便可由寬長比得到左邊支路電流的大小。忽略溝道長度調制效應的影響，支路電流的比值和MOS管寬長比的比值成正比。為了唯一確定電流，加入電阻R1。則有：VGS1=VGS2+I0R1，忽略體效應，有：

由式(1)可見，輸出電流與電源電壓無關，但仍與工藝和溫度有關。

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關鍵詞：電壓設計基準簡易功耗低溫

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