基准参考源的设计

出Ｒ ａ Ｒ ｂ ｌ ＋ ｌ 的阻值 ，然后并上ｒ ，又 ｌ 参考文献
【 贾松 良． 集成电路分析 与设计基础 １ 】 双极
［ ． ８． Ｍ】 ９ ７ ９ １ ０
．Ｖ 在双极 晶体 管中影 响较 小，所 以 当 恢复２ ５ 电压 。
增大后 面 的Ｑ 管 子的面积 时 ，噪声 ２
几乎没有改变。
始 阻值 ±０ １ 的分辨 率进行 增量调 ．％ 整 ，然而 这种技 术只 能应用 于薄膜
电阻按减 ｄ３ ％ ￣０ 时修调 ，噪声为 致 谢 ：本 文工 作受 到北方 工业 大学 ¨４ 信 息工 程学 院延续 型实验专 项资 金 分辨率为１ｍ ， 电压调 ８Ｖ 电阻 ，并且需要 购买 自动化 切割器 的支持 ，特 此感谢 。 价 格 昂贵 ，成本较 高 Ｈ 。在 此 ，我 节范 围２ ６ ７ ￣２ ３ ２ 。同样 ，Ｒ ．０Ｖ ． ９Ｖ １
数
。
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３噪声的仿真 ．
噪声的类型主要有两种：电阻热 噪声和闪烁 噪声 （ 又称 噪声 ）晗。 ］ 图１三管能隙基准源 图２ 参考 电压 整体 电路
２６ （ 掰１ 降 ｖ ｖ｝１ ｓ ）断 裔 ∞ｍ
电阻Ｒ 的热噪声可 以用一个 串联的 上
电压源 来模拟 ，其单边谱密度为：
＝
一 ～ 等一 一 Ｒ 一
则 ＝ Ｒｏ ９３ １ 。
＝
： 一 ～ ， △＝ｎ × 一蠢 ０． ＶＶ苦 ．㈥ ． ＢＴ ≥＿≯。 ．一 ｅ （ ． Ｉ ～ 毫
而 ＝ 三极管发射极面 积之 比＝
压 的运放 。我们 主要 负责研 究的提 法 来实现 。我们 所要研 究 的这个参
． ６ ￣２ ５ ～２ ４ ８ ， 而从 ｌＨ ￣ ｌ Ｏ Ｈ 的热 噪声 ，可 以 Ｏｚ Ｏｋｚ 波动范 围为２ ５Ｖ ．ｖ ． ４Ｖ
０ ，每 个 间隔 为 为运 放提供 参考 电压 ，对 该基 准源 靠 减小 电阻来 改变 ，但是 即使再 减 所 以修调 为 ±６ ｍＶ
ＯＶ 。 小 电阻，使热 噪声 降低 很大 的可 能 ｌｍ ，可以把 电压分成如 图４ 的 噪声有 了一定 的要求 ， 同时增加
Ｉ
８ Ｉ － ８ ８ Ｉ ＋ １）８ ４ ７８ ＝（ ４ ） ＝（ ３７Ｒ ＝ １Ｒ ７－ Ｒ Ｉ ７
代入 （ ）式，得 ： １
盎 ｌ＋４７ｓ ｌ １Ｒ ＋厶Ｒ ＋ ６ ｌ＋』（ ＋鹄 ） ６ ＝ Ｉ ７４ ＋
２基 准参考源 的理论分析 ．
由于 ８ ， Ｒ，则 ＝ ＋ ｌ
图３噪声 的仿真波形
图４ 电阻修调方式图
很大 了，如图３ 所示，为最好 的噪声
／ １ ． １电 子 世 界 一１ ３一 ２ ２１ ０ ０ ０
Ｉ》 －． ） 研发展…………………………一 ）
｛ 蜥
…
图５ Ｒ 并联 修调电路 图 １ 情况 。
图６ Ｒ 并联细 调 电路 图 ８ 分为两 种：串联 网络和并联 网络 。
性 也很 小 。增 加噪 声的带 宽 ，可 以 使在想要的频率有能接受 的噪声 。
Ｒ 为 粗调 电阻 ，首 先根 据原 来 了修 调 电阻网络 ，保证 了输 出 电压 ｌ
的调好的２ ５ 电压调成２ ５ Ｖ ．ｖ ． ６ ，能推 的精度，提高了芯片的成 品率 。
÷ 噪声一般在Ｍ ｓ ０ 管中影响比较大 ，
满足 了噪声要求。
～ 这一 电 一 ～一 值跤
【 关键 词 】带隙基准；修调；噪声
１引言 ．
温度 系数 可 以做 到很 小， 因此 得到 则 推 出
该 基准 参考 源 是为 双运 放 芯片 了广 泛 的应 用 。在需要 较高 的基准 设计 的 ，为一个 独立运 放和一 个正 电压值 时 ，则可 采用在 上述 基准 电 向输 入端带 有一个 固定２ ５ 参 考 电 压上再 叠加 和增 加 电阻 比值 的办 ．Ｖ
Ｒ 为细调 电阻 ，这 里 我们 使用 ８
了５ ＂ ａ 进行修调。 ￣ｐｄ
【 毕查德 － 扎维． ２ 】 拉 模拟Ｃ ＭＯＳ 集成 电路
西安交通大 学出版社， ０ ２ ３ ０
［］ ｎ ｍｅ ｚｎ ． ｓ ｎ ｎ ａｏ ３ Ｈａ ｓＣａ ｎ ｉ ｄ Ｄｅ ｉ ｉ ｇ Ａｎ ｌ ｇ ｇ
２ ，根据电路的电流关系， ＝ ， ．
，
供２ ５ 参考 电压 的 电路 。２ ５ 参考 考 电压电路就是这样实现基准 电压为 ．Ｖ ．Ｖ
源 电路 中的带 隙基准为 三管 能隙基 ２５ 的。由图２ 出参考 电压Ｖｅ ： ．Ｖ 得 ｒｆ
准源Ⅲ，见图ｌ 示。 所
＝ 川 ＋ ８ ９ ６ （） ＋ ＋ １
×２ 置 ；而激光 修剪 切割可 以 以小于初 串联可 以是７ 种 。 （ ）串联修调 ２
ｉ ｒ ｌ ｔ ｉ ｌ． ａ ｕ ｌ ｒ ｉ ｎ ｍ ｃ ｅ ｃｒｎ ｓ］ ｕ ｔ Ｅｅｔ ｎｃ ａｄ ｏ ｅ ｏ ｃ ＪＱ ｎ ｍ ｃ ｏ ｓ
Ｌ ｓ ｒ ｃ ｎ ｅ ｎ ｅｅ ｃ ，０ ７０ ａｅ ｉ ｃ Ｓ ｅ Ｃｏ ｆ ｎ ｅ ０ ．５ ｒ ２
４修调 网络的设计 ．
在 电阻的微 调 中 ，可用熔 丝 、
Ｍ］ 陈贵 程军， 张瑞智， 等译． 西安： 并联修调采用 的ｐ ｄ 同，电阻 设计 【 ． 灿， ａ相
尺 寸也 比较大 ，也 比较麻 烦 。如果
齐纳击 穿或激 光修 剪切割 的方法 来 采用 串联 的修调 网络 ，简单 ，并且 Ｃ ｉｓ ． ０． ｈ ［ ２ ５２ ｐ Ｍ］ ０ ０ 个 ａ就 ８ 微调 电阻 。熔 丝和 齐纳击 穿作 为可 用４ ｐ ｄ 能修 调Ｒ ，修调 的种类
ｒｆ ８ ．Ｖ 频 率 时噪声 陡然下 降的趋势 ，可 以 使Ｖ ｅ减小 ；Ｒ 电阻修调也为细调增 参考源 ，采用双极工艺能够提供２５
考虑增大器件面积来减小÷噪声 ，
大，会使Ｖ ｅ 增大 。由于仿真 电压的 精准的电压，比ｃ ０ 工艺使用的带隙 ｒｆ Ｍｓ
基准 能够提 供更精 确 的电压 ， 由于
（ ：４Ｔ ） ｋ Ｒ （） ６
单位 是 Ｖ／ ｚ ２ 。因此热噪 声可 以 Ｈ
随着 电阻 的减小而 减小 。一开始 电
阻很 大的 时候 ，噪 声很大 ， 当将 电 阻减 小一倍 时热噪 声减小 的很快 ， 再继续３％ ０ 的时候，噪声降低 就不是
‘ ‘ － － ● － － ‘ ‘ 一 一 一 ＿ － － ＿ ＿ － ＿ － 一 一 一 一 ＿ － ● － － ＿ 一 一 一 ＿ － － － ＿ － － Ｊ ‘ ＿ 一 ＿ ＿ － － － 一 一 一 一 ＿ － － － ● 一 一 一 － － ＿ ＿ ● 一 一 一 一 － Ｊ
图７ 串联修调 网络 电阻连接
压 由２ ５ 直接降ｆ １ ５ Ｖ ８ ．Ｖ ￣ ０ ｍ 。Ｒ 为细调 电阻 ，将 Ｆ 、Ｆ 、Ｆ 进 行不 同的组 ２ ３ ４
噪声的 公式为
ｆ
Ｋ ７ 瓦 １ ，
（ ）并联修 调 １
于该式与ｗ 的反比关系得 ：要减小７ Ｌ ‘
采用熔丝修调，开关一开始是短 合可 以使 电压 以１ ｍ 的步进升 高 ， ５Ｖ
［］ ｕ ｉ ｃｄ， ｇｎＹｖ ｓ ａｏ ｒｅＡｌ ． ４Ｍｅ ｎｅ Ｍｉｈ Ｇａｏ ｅ， ｃｕｓ 抽 ｒ Ｌ
Ｐｒ ｃｓｏｎ ｒ ｓｓｏ ａ ｅ ｒｍ ｍｉ ｏ ｎａｏｇ ｅ ｉｉ ｅ ｉｔ ｒｌｓ ｒｔｉ ｎｇ ｆ ｒａ ｌ
×２ 编程 开关 ，允许 电阻 网络进行 再配 也 多 了，之 前并 联是６ 种 ，现在
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
．
研发展－ Ｉ 《
由 准 较～ 唰 河 基准 参考源 的设 计 工 呲
北方工业 大学信息工程 学院微 电子学系 曹金英 伊 力哈木 邹世 凯 齐晨 雨
【 摘要 】设计了一种基准参考源，采用双极工艺，能够输出稳定的２ ｖｇ压，温度范围在一 ￣～ Ｏ￣ ． ５ ４ Ｃ ｌ５ ０ Ｃ，精度为１ ％，采用 了电阻修调 网络对该基准参考源进行 了 修调 ，可调 范围在２ ８ ￣ ． Ｖ 间，灌流 能力为ｌ Ａ １０ Ａ，并且进行 了噪声仿真 ， ．Ｖ ２２ 之 ３ ６ ｍ ￣ ０ｍ
，
１ 们 采用熔 丝修调 ，其修 调 网络一般 为粗调 电阻 ，开关Ｆ 断开 ，基准 电 指导 教师：张晓波，张静，宁可庆
一
１ ４ 电子 世 界 ／ １ ． ／ 一 ０ ２ ２１ ０ ０
ｔ ＋
△
（） ４
假设Ｑ １ ６ １ 和Ｑ 的 相等 ，则
＝
２Ｂ Ｖ Ｅ＋
＝ｚ
＋
ｌ６ ｎ
（ ） ５
：
２
ａ’
＋ ± ｌ６ 垡 盟
ａ’ ２
一
＋
ｚ
要获得零温度 系数 ，则使
ａ Ｔ 一 ， ｌ ｎ６＝
ａ
，
冠
二
ｄ
ａ
” …
ｒ ｍ ｉｇ ０ｍ 。 噪声的方法 ，就是必须增加器件的面 路的，ｔ ｉｍ ｎ 后断开 。因此 ，与原 最大升高１５ Ｖ １ １ ５结 论 ． 积 。以上各噪声图，在 ｌＨ 以下受 来的修调正好相反，电阻Ｒ修调也为 Ｏｚ 噪声影 响较大 ，要想减 小１ Ｈ 以下 粗调 ，但是 断开后 电阻变 大 ，且 会 Ｏｚ 成 功地 为运 放 设计 了一 个基 准