基于bicmos工艺的电压基准电路的研究与设计

《基于bicmos工艺的电压基准电路的研究与设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要基准电压源广泛应用于各种模拟集成电路、数模混合信号集成电路和系统集成芯片(sot)中，是集成电路中一个重要的单元模块，也是各种传感器，A／D、D／A转换器以及通信电路中的基本元件。它的温度稳定性和电源电压抑制比是影响整个系统精度和性能的关键性因素。因此，设计具有高温度稳定性和很好的电源电压抑制比的基准电压源具有十分重要的现实意义。基于基准电压源的重要性，本论文研究并设计实现了一种具有高稳定性的带隙基准电路。本文在分析比较各种基准电压源性能的前提下，选择了带隙基准电压源中的Brokaw结构作为设

2、计的基础，并对其原理进行了详细的分析。为了进一步提高基准电压源的性能，在深入研究温度和电源电压的变化对带隙基准电路稳定性影响的基础上，指出基极一发射极电压与温度的非线性关系以及沟道长度调制效应引起的偏置电流变化是造成基准不稳定的主要原因，并采用了相应的补偿措篪。针对前者，采用了一种高阶温度补偿法——指数曲率补偿法来进行补偿：通过在PTAT产生电路的基极引入一个小电阻，从而在VREF中迭加～个温度的指数函数项来达到消除高次项的目的；针对后者，提出了一种钳位互补补偿法来稳定偏置电流，进而稳定基准。另外

3、，对所采用的运算放大器、启动电路和偏置电路也进行了研究，并设计了优化合理的电路结构。通过Hspice验证，该电路的温度系数仅为1．43ppm／℃，并具有0．105mV／V的电源电压调整率和直流PSRR为65dB的高电源抑制比，以及高达．80dB的交流PsRR和低噪声的特性。该电路不仅完全满足本论文涉及课题——照相机闪光灯白光LED驱动电路设计中基准电压源部分设计的需要，而且可广泛适用于高精度要求的场合，具有很高的工程应用价值。关键词：带踩基准，温度补偿，PSRR，负反馈回路，钳位互补补偿ABSTR

4、ACTThevoltagereferencecircuitisanimportantpartintheintegratedcircuitthatusedinmanyapplications，suchasanaloguecircuits，hybddcircuit，sensorfrontcircuitandsystemonchip(soc)．ThermalstabilityandPowerSupplyRejectionRatio(PSRR)ofthevoltagereferencecircuitare

5、thetwomajorfactorsthatinfluencetheprecisionandstabilityofthewholesystem．Therefor,itisnecessarytodevelopareferencecircuit埘til11ighthermalstabilityandanexcellentPSRR．StudyanddesignonabandgapvoltagereferencecircuitwimcurvaturecompensationandhighPSRRispre

6、sentedinthispaper．Analysedandcomparedwithmanystructureofreferencecircuit，Brokawcircuitischosenasthebasistodesignbecauseofitsgoodperformance．Inordertoobtaingoodperfomence，westudiedthestabilityofthevoltagereferencecircuitinfluencedbythechangingoftempera

7、tureandpowoersupply,andfindedthetwomajorinfluentialfactors．Thefirstisthenonlinearrelationshipbetweenthetemperatureandbase—emittervoltage，andthesecondisthechangeofbiascurrentcausedbythechangeofchannel’Slength．Inordertolowertheinfluenceofthefirstfactor,

8、aresistanceisaddedintheproportionaltoabsolutetemperature(PTAT)circuit．Itcangenerateanexponentialparttorectifythehigh·ordertemperaturecoefficient．Forthesecondfactor,anewbiascurrentcompensationmethod，clampingcomplementationtechnology，isputforwar