一种低温漂低功耗的简易带隙基准电压设计
1.2 与温度无关的基准
带隙基准的核心,就是将有着正负相反温度系数的电压以适当的系数加权,得到零温度系数的电压量。本设计中用到的负温度系数电压,是PN结的正向电压,也就是BJT的发射结正偏电压。双极型晶体管的集电极电流和基极发射极电压的关系:
![](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20131009/180705_2_0.jpg)
式中,Is是双极型晶体管的饱和电流,Eg是硅的禁带宽度。当VBE≈0.75 v,T=300 K时,
![](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20131009/180705_2_1.jpg)
相同的双极型晶体管在不等的电流密度下工作,它们的基极发射极电压差值与绝对温度成正比,利用这个关系,建立一个带正温度系数电压。假设BJT的饱和电流,Is1=Is2=Is,集电极电流分别为nI0和I0,那么:
![](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20131009/180705_2_2.jpg)
根据以上分析,完全可以利用这2种带有相反温度系数的电压设计一个零温度系数的电压基准。假设
![](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20131009/180705_2_3.jpg)
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![](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20131009/180705_2_5.jpg)
1.3 参数确定
电路整体设计如图3所示。本文引用地址://www.cghlg.com/article/180705.htm
其输出电压的表达式:
式中,n是VQ1的BJT并联数,m是流经R2和R1的电流比值,等于Vp3和Vp1的宽长比。
在调试电路时应该注意,Vp1、Vp2、VN1、VN2和电阻组成提供偏置的电流源,因此Vp1和Vp2、VN1和VN2应该尽量匹配,对称设计,且管子尺寸稍大。同时,使VN1和VN2的源极电压值尽可能相等。
在原理设计中,多次进行理性化估计,实际测试中存在的误差在所难免。为了达到最优效果,必须在测试中不断修正电路参数,然后再做测试。同时也应意识到,任何一个电路的各个指标都是相互影响相互制约的,应根据需要调整,以保证整体设计效果。
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