bandgap设计教程

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V REF
∂V 考虑版图，N可取8
R3=R0, R4=R2, M3=M2,
R3R0R4R2M3M2运放的失调必须控制好具体设计请参考
基准电压与电流
2
01R R V V V BE
BE REF ⋅Δ+=Ref:sansen 0
ln 2
1R R N q kT V V BE REF ⋅
⋅+=−~m
1156mV
chapter 16
()T C T V V g BE +=λ00For I DS T ln qR N kT I BG
⋅=
Is PTAT
0q
VBG 通常在1.2左右
结合电阻的温度系数，IBG 在高温与低
温下其值变化可能较大，若用它直接去偏置其他电路，这一点须特别注意IBG~T 注意到：IBG T 时，gm constant
二次补偿：
VBG 的温度特性包含抛物线型非线性项，设计中令顶点位于常温附近，更高精度要求可采用二次补偿电路（例sansen ppt 1626）
简单的电阻补偿：ln N
kT I BG ⋅=
若采用负温度系数的电阻，有可能降低非线性，实现更小的温度系数
qR 例：设置不同的电阻温度系数，并在每个系数下调整电阻比例至最佳输出状态
Tr1 = 1m Tr1 = ‐2m Tr1 = ‐3m
温度系数——不同的Corner下，会有不同的温度系数，希望通过调整电阻比例，将温度系数调整至最佳状态
调整至最佳状态；
输出电压值：由于失配，或工艺起伏，输出电压会在一个范围内变化，系统通过调整电阻比例，将变化的范围控制得小一些。

电路设计：将电阻分段，并加开关控制；
校准策略：批校准；每个校准校准策略批校准每个校准
启动与稳定性
启动：这个电路有两个稳定
工作点，其中一个是两个支
正反馈负反馈
启动电路回路回路
静态损耗:
VDD/RES
Opa RC VBG MOSCAP
VREF ‐Vos +
抑制/噪声采
1/f噪声还可采
用chopping技术
V/I转换V/V转换
R1=R2VBG的大小可通过
整, 不影响温度系数
IBG=VBG/R3,
由IBG
温漂较小，主要取决于电阻温度系
数
最低电源电压可
正反馈环负反馈环MOS
Resistor
正常输出下VBG>VTn, 否则应采用其他形式的启动电路
MOS
CAP
PMOS
采用folded结构
采用PMOS输入差分对, 减少1/f噪声, 并适合于低输入共模的情况VGS‐VT小, 其他电流镜VGS‐VT大, 晶体管的L要大一些, 减输入差分对GS GS要大些
少失调, 1/f噪声, 以及沟道调制效应
自便置设计启动时，vb1若为高，则无法启动，故需增加拉低vb1
低压设计
将R1, R2由两个电阻串联，取
中间点接运放输入，可降低输
共模步降低压压
入共模，进一步降低电压电压
要求
运放采用PMOS输入的folded‐
cascode结构或symmetrical结构
可进一步采用电路设计技术来
降低运放对电源电压的要求
‐Bandgap
Sub1V Example
Ref: Ka Nang Leung, JSSC2002
采用symmetrical结构和电平移位(level shifting)来降低输入共模要求
ip in
Phase 1
in ip
Phase 2。