一種低溫漂低功耗的簡(jiǎn)易帶隙基準電壓設計
1 低溫漂低功耗帶隙基準電壓設計
帶隙基準電壓的設計目標,就是建立一個(gè)與電源和溫度無(wú)關(guān)的直流電壓VREF。進(jìn)一步將該目標分為2個(gè)設計問(wèn)題:設計與電源無(wú)關(guān)的偏置,獲取能抵消溫度影響的電壓值。圖1為其整體設計框圖。
1.1 與電源無(wú)關(guān)的偏置
首先設計與電源無(wú)關(guān)的偏置??紤]采用2個(gè)NMOS管和電阻做近似的電流鏡做偏置,并充分利用電流鏡的“電流復制”特點(diǎn),設計一個(gè)簡(jiǎn)單的電流產(chǎn)生電路,如圖2所示。在這個(gè)電路中,因為柵漏短接的MOS管都是由一個(gè)電流源驅動(dòng),所以I0和I1幾乎與電源電壓無(wú)關(guān)。同時(shí),2條支路的電流關(guān)系是確定的,只要已知I0,便可由寬長(cháng)比得到左邊支路電流的大小。忽略溝道長(cháng)度調制效應的影響,支路電流的比值和MOS管寬長(cháng)比的比值成正比。為了唯一確定電流,加入電阻R1。則有:VGS1=VGS2+I0R1,忽略體效應,有:
由式(1)可見(jiàn),輸出電流與電源電壓無(wú)關(guān),但仍與工藝和溫度有關(guān)。
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