一种带分段曲率补偿的带隙基准电压源

发布时间：2019-11-05 09:34

【摘要】：在传统带隙基准电路的基础上,设计了一种带分段曲率补偿的带隙基准电压源。利用亚阈值区MOS管的漏电流与栅-源电压呈指数关系而产生的非线性补偿电流,分别对温度特性曲线的低温段和高温段进行补偿。该电路采用0.18μm标准CMOS工艺进行设计,仿真结果表明,输出基准电压为600mV,在-40℃~125℃温度范围内的温度系数为9.4×10~(-7)/℃。
【图文】：

ＶＢＥ２＝ＶＴｌｎＩＣＩＳ－ＶＴｌｎＩＣｎ×ＩＳ＝ｋＴｑｌｎｎ（２）式中，ｋ为玻尔兹曼常量，Ｔ为热力学温度，ｑ为电子电量，ｎ为Ｑ２管与Ｑ１管的发射极面积之比。由（２）式可知，，双极晶体管Ｑ２和Ｑ１在相同电流密度下的基极－发射极电压的差值与绝对温度成正比，ΔＶＢＥ加在电阻Ｒ１两端，可以得到正温度系数电流ＩＰＴＡＴ：ＩＰＴＡＴ＝ΔＶＢＥＲ１＝ｋＴｑＲ１ｌｎｎ（３）图１传统的带隙基准电压源流过晶体管ＭＰ１～ＭＰ３的电流为ＩＰＴＡＴ和ＩＣＴＡＴ电流之和，可近似视为一个与温度无关的电流，该电流流经电阻Ｒ４，得到基准电压ＶＲＥＦ：ＶＲＥＦ＝（ＩＰＴＡＴ＋ＩＣＴＡＴ）×Ｒ４＝ＶＢＥ１Ｒ２＋ｋＴｑＲ１ｌｎｎ（）×Ｒ４＝Ｋ１ＶＢＥ１＋Ｋ２Ｔ（４）式中，Ｋ１＝Ｒ４／Ｒ２，Ｋ２＝ｋＲ４×ｌｎｎ／（ｑＲ１）。当

本文编号：2556102