一種低溫漂低功耗的簡(jiǎn)易帶隙基準電壓設計
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1．2 與溫度無(wú)關(guān)的基準
帶隙基準的核心，就是將有著(zhù)正負相反溫度系數的電壓以適當的系數加權，得到零溫度系數的電壓量。本設計中用到的負溫度系數電壓，是PN結的正向電壓，也就是BJT的發(fā)射結正偏電壓。雙極型晶體管的集電極電流和基極發(fā)射極電壓的關(guān)系：
式中，Is是雙極型晶體管的飽和電流，Eg是硅的禁帶寬度。當VBE≈0．75 v，T=300 K時(shí)，
。注意，該溫度系數本身與溫度有關(guān)，可能會(huì )引起誤差。相同的雙極型晶體管在不等的電流密度下工作，它們的基極發(fā)射極電壓差值與絕對溫度成正比，利用這個(gè)關(guān)系，建立一個(gè)帶正溫度系數電壓。假設BJT的飽和電流，Is1=Is2=Is，集電極電流分別為nI0和I0，那么：
根據以上分析，完全可以利用這2種帶有相反溫度系數的電壓設計一個(gè)零溫度系數的電壓基準。假設
，已知
，取α=1，則只需βlnn≈17．2，即可滿(mǎn)足
，實(shí)現了零溫度系數基準電壓VREF。1．3 參數確定
電路整體設計如圖3所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/180705.htm
其輸出電壓的表達式：
式中，n是VQ1的BJT并聯(lián)數，m是流經(jīng)R2和R1的電流比值，等于Vp3和Vp1的寬長(cháng)比。
在調試電路時(shí)應該注意，Vp1、Vp2、VN1、VN2和電阻組成提供偏置的電流源，因此Vp1和Vp2、VN1和VN2應該盡量匹配，對稱(chēng)設計，且管子尺寸稍大。同時(shí)，使VN1和VN2的源極電壓值盡可能相等。
在原理設計中，多次進(jìn)行理性化估計，實(shí)際測試中存在的誤差在所難免。為了達到最優(yōu)效果，必須在測試中不斷修正電路參數，然后再做測試。同時(shí)也應意識到，任何一個(gè)電路的各個(gè)指標都是相互影響相互制約的，應根據需要調整，以保證整體設計效果。
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