【电路设计】Bandgap Voltage Curreat Reference

一、基本概念

The current or the voltage that is impedence with temperature and supply voltage, and also insensitivity with the fabrication process, is called as udge or current reference, usually knoun as PVT stablity 。
带隙基准直接来源于硅的能带隙,因此它能提供唯一的、其值约为1.2V的实际可用基准电压。
电流基准实际上并不存在,它由带隙电压基准和一到两个电阻的组合中得到。

1、温度补偿原理

带隙基准直接来源于硅的能带隙,因此它能提供唯一的、其值约为1.2V的实际可用基准电压。带隙基准电压使用了一个接成二极管形式的双极型晶体管,它的电流一电压表达式可用指数形式精确地给出。一个实际的pn结在kT/q前可能有一个1.05~1.1的系数,但是接成二极管形式的双极型晶体管却没有
对于恒定电流驱动,该二极管受温度影响非常大,约为-2mV/℃,我们想把该值降到1/1000以下。
为了实现上述目标,需要一个明确表示温度关系的电流表达式。Vgo是绝对零度时的二极管电压,其值与温度相关.

二、原理、方式

三、BGR电路结构

总结：BGR电路结构分为VM电压模，以及CM电流模。

1.Cascode CM Biased BGR

2.Operational Amplifier （op) Based BGR

3.OP biased CM-BGR principe

四、性能分析、改进

	优点	缺点
电压模
电流模	①基准输出值此较任意；②不需要BUFF

五. CR电路结构、V-I转换

电压稳压器通过比例电阻相对于基准电压来锁定输出电压,实际上这是一个两级反馈放大器Vre为输入。第一级为运放,第二级为源极跟随器,该跟随器依靠宽长比W/L向负载传输大电流。[LDO]
在这里插入图片描述
图中负载未画出,它通常由电阻和电容组成,其变化范围很大,取决于从稳压器中获取的电流。
电源电压VDD通常有波纹,该波纹会被稳压器抑制。输出电压的精度取决于比例电阻的精度和基准电压的绝对精度。比例电阻如果面积较大,精度可小于0.1%(见第15章)。因此最后的精度会取决于基准电压的绝对误差,我们将看到其值也可以达到0.1%。
可以很容易地用电压基准构成电流稳压器。