中文引用格式: 黃朝軒,,李現(xiàn)坤,,魏敬和. 一種采用高階曲率補償?shù)膸痘鶞?zhǔn)源[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用,2024,,50(10):7-13.
英文引用格式: Huang Chaoxuan,,Li Xiankun,Wei Jinghe. A bandgap reference source with higher-order curvature compensation[J]. Application of Electronic Technique,,2024,,50(10):7-13.
引言
帶隙基準(zhǔn)源是模擬電路和數(shù)模混合電路的重要組成單元,該電路主要應(yīng)用于低壓差線性穩(wěn)壓器(Low Dropout Linear Regulator, LDO),、模數(shù)轉(zhuǎn)換器,、鎖相環(huán)等模塊中,為這些模塊提供穩(wěn)定的,、不隨外界條件變化的電壓或電流[1],。基準(zhǔn)電源的穩(wěn)定與否,,決定了整體電路的性能和穩(wěn)定性,。1973年,Kuijk等[2]提出了一種采用三極管,、電阻和運算放大器的帶隙基準(zhǔn)電路結(jié)構(gòu),。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)基準(zhǔn)電壓結(jié)構(gòu)并不能很好地完成設(shè)計需求,。1980年,,Tsividis等[3]提出了IC-VBE溫度特性新的精確公式,討論了溫度高階效應(yīng),。隨之而來的是低溫漂,、高電源抑制比、低噪聲的高階補償基準(zhǔn)電壓結(jié)構(gòu),。國內(nèi)幸新鵬等[4]采用電流模結(jié)構(gòu),,通過VBE線性化法進行高階曲率補償,其問題是補償三級管流經(jīng)電流仍存在高階項,,導(dǎo)致產(chǎn)生的補償電流精確度降低,。Zhu等[5]提出利用雙極型晶體管基極電流和電阻的指數(shù)特性來進行曲率補償,雖然有效降低了溫漂系數(shù),,但是電路面積龐大,,而且這些電路只能在-40°C ~ 125°C甚至更窄的溫度范圍內(nèi)工作。席銀征等[6]在高階補償時采用五管運放進行鉗位,,較低的增益使得電壓鉗位效果較差,,從而導(dǎo)致產(chǎn)生輸出電壓的精度有限。
針對上述問題,,本文對傳統(tǒng)基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)進行改進,,設(shè)計了一種新型高階補償結(jié)構(gòu)對輸出電壓進行補償。采用VBE線性化法對基準(zhǔn)電壓進行高階補償,,通過采用不同的電流鏡進行復(fù)制,,在完成高階補償?shù)耐瑫r,,通過對補償雙極晶體管的電流進行高階補償,,產(chǎn)生具有更高精度的基準(zhǔn)電壓,進一步降低其溫度系數(shù)。該設(shè)計采用0.18 μm BCD工藝流片,,已被應(yīng)用于一高精度LDO中,。
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作者信息:
黃朝軒1,2,,李現(xiàn)坤1,,魏敬和1,2
(1.中國電子科技集團第五十八研究所,,江蘇 無錫 214035,;
2.集成電路與微系統(tǒng)全國重點實驗室,江蘇 無錫 214035)