高电源电压抑制比基准电压源的设计.pdf

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1、2014୍3ᄅ15ರ现代电子技术Mar.201437ज6௹ModernElectronicsTechniqueVol.37No.6132ۚ׈ჷ׈࿢ၝᇅбࠎሙ׈࿢ჷഡ࠹李承蓬，许维胜，王翠霞（同济大学电气与信息工程学院，上海201804）摘要：在此通过对带隙基准电压源电路进行建模分析，针对逆变电路的中低频使用环境，设计了一个应用于高压逆变器电路中的高电源电压抑制比，低温度系数的带隙基准电压源。该电路采用1μm，700V高压CMOS工艺，在5V供电电压的基础上，采用一阶温度补偿，并通过设计高开环增益共源共栅两级放大器来提高电源电压抑制比，同时使用宽幅

2、镜像电流偏置解决因共源共栅引起的输出摆幅变小的问题。基准电压源正常输出电压为2.394V，温度系数为8ppm/℃，中低频电压抑制比均可达到-112dB。关键词：高电源电压抑制比；带隙基准；基准电压源；低温度系数；一阶补偿中图分类号：TN432⁃34文献标识码：A文章编号：1004⁃373X（2014）06⁃0132⁃04DesignofreferencevoltagesourcewithhighpowersupplyrejectionratioLICheng⁃peng，XUWei⁃sheng，WANGCui⁃xia（CollegeofElectr

3、icalandInformationEngineering，TongjiUniversity，Shanghai201804，China）Abstract：Basedonmodelingandanalysisofthebandgapreferencevoltagesourcecircuit，abandgapreferencevoltagesourcewithhighpowersupplyrejectionratioandlowtemperaturecoefficientwasdesignedforhigh⁃voltagelow⁃frequencyi

4、nvertercircuit.CMOSprocessof1μmand700Vhigh⁃voltageisusedinthiscircuit，whichadoptsfirst⁃ordertemperaturecompensa⁃tionat5Vvoltage.Acascodetwo⁃stageamplifierwithhighopen⁃loopgainwasdesignedtoimprovethepowersupplyrejectionratio.Thewidemirrorcurrentbiascircuitisusedtosolvetheprobl

5、emthattheoutputswingbecomessmallerduetothecascodecircuit.Thenormaloutputvoltageofthereferencevoltagesourceis2.394V，itstemperaturecoefficientis8ppm/℃，anditslow⁃mediumfrequencyvoltagerejectionratiocanreach-112dB.Keywords：highpowersupplyrejectionratio；bandgapreference；referencev

6、oltagesource；lowtemperaturecoefficient；first⁃ordercompensation高压CMOS工艺进行设计与仿真，通过推导分析基准电0引言压源电压抑制比的影响因数，对核心电路进行了改进并基准电压源模块因其输出稳定，与电源电压、温度设计了一个高开环放大倍数，高电源抑制比的放大器，等变化无关，广泛应用于模拟和数模混合电路中，例如以减小温度系数并提高基准电压源的电压抑制比。此[1]A/D，D/A转换器，逆变器等。应用于高压逆变器中的基准电压源的温度系数达到8ppm/℃，交流低频电压抑基准电压源，为其他模块提供偏

7、置电流和作为比较器等制比达到-112dB，并在中高频都能保持较高的电压抑的基准电压使用，对此要求其在温度和电压变化的时候制比。仍能保持其输出电压稳定，否则会引起电路出现逻辑混乱，使系统不能正常工作，甚至发生过压击穿等事故。1改进的基准电压源电路这样在高压中低频环境下需要一个有良好温度系数和利用双极晶体管V电压的负温度系数和不同电流be高电源电压抑制比的基准电压源的重要性就不言而喻。密度偏置下两个双极晶体管电压差V产生的正温度系be传统的基准电压源在0~70℃的温度范围内产生温度[2]-4数特性，可以获得零温度系数基准电压。如图1所示，系数为1×1

8、0/°C的基准电压，电压抑制比在-80~3是经过改进的带隙基准电压源核心电路。使用两个双-70dB，且随着频率升高在10Hz左右迅速下降