新型BiCMOS带隙基准电路的设计

时间:2010-11-07来源:网络

  1.4 电路启动及简并点分析

  因为常规电流模带隙结构引入了新的电流通道,使每支路都有2个电流通道,因此存在着第三种可能的简并态。文献给出了解决第三简并态的解决办法,但是其启动电路复杂。本设计实现电流模结构的同时没有引入额外的电流通路,故只存在2个简并态:零点态和工作态。所以,所需启动电路简单,其结构如图4所示。

  

启动电路

  图4中M点与核心电路中AMP1输出端的M点相连,当AMP1输出高电平时,核心电路中各PMOS不能导通。这时启动电路通过反相器的作用使M10导通,M10的漏端接核心电路中的a点,从而M10开始对a点充电,使电路脱离零电流状态。电路导通以后,M点输出低电平使M10关断,启动电路从主电路脱离。

  1.5 电路中运算放大器的设计

  本设计中考虑放大器的重要性能指标是开环直流增益大、电源抑制比高。运放结构如图5所示,采用两级放大结构:第一级是双端输入单端输出的以共源共栅PMOS为负载的折叠共源共栅结构;第二级为共源放大(两级中间用电容做补偿)。这样的结构提供足够高的直流增益,同时共源共栅负载的应用,不仅提高了开环直流增益而且增大了电源抑制比。

  

运放结构

  2 带隙基准电路仿真结果

  电路采用Xfab O.35μm BiCMOS的工艺模型库,用Cadence Specte仿真器对电路进行仿真模拟。当电源电压为3.3 V时,图6和图7分别是温度相关性和电源抑制比(PSRR)的曲线图。结果显示,本带隙基准输出O.5 V稳定电压,在-40~+125℃的温度范围内,温漂为15 ppm,电路表现出良好的温度特性。同时,低频时基准电压源的电源抑制比可达-103 dB,在40 kHz以前电源抑制比小于-100 dB。图8是本电路在不同工作电压下的输出电压,可见电路正常启动电压为2 V,电路启动后基准电压的变化小于O.06 mV。

  

基准电压与温度的关系
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关键词: 设计 电路 基准 BiCMOS 新型

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