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请教高手这个bandgap的启动问题,内附详图

时间:10-02 整理:3721RD 点击:

苦思了很久也没想明白,想请教高手bandgap的启动问题,
1. 图1是拉扎维书中的经典bandgap, 这个bandgap有没启动问题?
2. 图2 运放的输出级改为跟随器,这个bandgap有没启动问题?
3. 图3所示的bandgap,左边的电路有什么作用?
谢谢!
2009.12.07 更新了一下图片,添加了运放的偏置电路

个人观点,电路中存在高阻节点,理论上BG可能不能启动,所以加入图3的结构

这个问题还没弄明白,请大家指点。

像这样的基准 最好都要加上启动电路
尤其是第二个
不加启动电路很容易出问题
环路增益大些,出问题的几率少点
点三个电路看似多余的部分就是启动电路
至于原理。LZ自己琢磨吧

1 MS不需要。3是在供给BGR core总电流的上拉P管关断的情况下,从下面给BGR core注入电流。之后Start up关断。

都不需要启动电路。是否出现启动问题主要看 bandgap core 的bjts是否有被关断的可能性.

图1和图3是真实芯片里面的电路,不过用上了chopper
通过大家的讨论我想到了一个可能性,就是当二极管低于阈值电压时,不是完全截至的,可以当做电阻很大负载的情况,
这就是说,有可能有低于阈值电压的简并点,并且运放的反馈被建立起来了,就是说运放的两端电压相等而且低于阈值电压
。这就是图3左边偏置电路的用意。
但问题又来了既然图3有这个问题,图1应该也有啊,但图1并没有用启动电路,迷惑啊!

图一和图三的 VB 是同一个吗?

看完大家的讨论有点无语......

hehe其实每一个都需要启动成分在里面...................
图一其实也包含了启动成分在里面,至于启动电路的做法则是从偏置电压VB 处着手,你要设定好VB所能对应启动电流的大小,从而可以省略掉看似没有启动电路的做法.... 所以说你Bias电路启动电路一定需要添加,另外既是当 REF电路没有启动时,你的VB所能灌入BJT电流的大小是需要注意的.
另外图一的做法会引入一定的system offset...,所以Loop Gain需要...
图二是需要添加启动的,不加的话则很容易出问题...
图三就不说了

想的不是很清楚,

图1和图3是真实芯片里面的电路,不过用上了chopper
通过大家的讨论我想到了一个可能性,就是当二极管低于阈值电压时,不是完全截至的,可以当做电阻很大负载的情况,
这就是说,有可能有低于阈值电压的简并点,并且运放的反馈被建立起来了,就是说运放的两端电压相等而且低于阈值电压
。这就是图3左边偏置电路的用意。
但问题又来了既然图3有这个问题,图1应该也有啊,但图1并没有用启动电路,迷惑啊!

都没有启动电路,都应该有。因为Op的电流源都没有被提供出来。一般情况下,电流源是由Bandgap提供的,但是bandgap的启动又会依靠Op是否能够正常工作,所以在电路最开始的时候,如果没有电流源是不行的。
第三个电路左下角的电路是用来保证电路启动后,帮助OP的直流工作点达到需要的要求用的。因为这个Op的CMRR不是Rail-to-Rail的,这个电路帮助电路在启动后瞬时间内让Op正常工作

完全同意wind2000sp3的观点,前面两个电路在公司里面根本通不过审核,无论你辩解的多精巧。
第三个电路的启动电路也许会耗费一点电流,在地功耗设计中是要改进的。最简单的办法就是把两个diode-connected的PMOS和NMOS都分别反接,上面的PMOS的沟道长度很小,宽度很宽,下面的NMOS的沟道场都很长,宽度很小,那么通过这个支路的漏电电流就足可以把整个电路带动起来了,而且耗费在启动上面的电流最多只有100pA。这个设计在大批量生产(上亿颗的出货量)的芯片中已经得到验证了,不过当初我做的时候老板还是不满意我冒这样的风险,不过还好,没有出现不启动的情况。

谈到启动问题的时候,首先应该区分好两种启动情况:
1.是需要跟随电源的爬升启动的
2.是电源已经ready,当使用Enable信号控制这个block的启动问题
不知小编是1还是2?

对于上面的问题,Enable信号从哪里来?数字部分还没起来啊?从应用板上的电钮中来?
所以第二中启动的状况不是bandgap关注的情况。

在一些SOC设计中是会出现第二种情况的

谢谢大家的热情帮助和解答!

启动电路已添加


谢谢,终于搞明白了,原来图1一开始运放的偏置电路建立得很快,于是便通过输出级的pmos向二级管流 过电流,或者说把输出点的电压拉高,从而启动bandgap。 ,这种做法的环路增益和PSRR是没图3的高,因为运放第二级输出点的阻抗被降低了。


同意你的看法


第一个电路应该还是能正常工作的,其实有个斩波的部分我没画出来,但相信影响不大


第一个电路是跟随电源的爬升启动的,而第三个电路是ENABLE控制启动的,它的启动电路可以把电源ready后不启动的状态变为启动。对于第一个来说,如果电源ready后还不启动,就没法了。

为了防止2009这个号也像2008那个号一样变成“禁止访问”,还是应该参与一下论坛的谈论比较好。
回答会有信元吧?
观点与amazehe相同,不过看了好久这个电路,总想写下来
我认为:
设第二级输出为VO。电阻R1(左);R2(右上),R3(右下)。
整体来讲,V+是VT+(VO-VT)*R3/(R2+R3),作为反馈输入;V-是VT,作为参考。VO与V+反向,使输出稳定。电阻与BJT是温漂较小。
第一个的电路应该不存在启动问题,内置电流源是自启动的,VO直接反馈到V+。
第二个的电路存在启动问题,当VO小于VREF+VTmos时,射级输出器停止,输入V+的电压电流由VREF逆向提供,V+随温度的变化截止到VO,无法反馈回来,所以电路失效。
第三个的电路就是在射级输出器停止工作时,提供一个电流,强迫V-升高,使VO变大,从而射级输出器工作,电路进入正常状态,启动电路停止。
输出电压:[(V+)-(V-)]*gm=VO,带入的话可以算出输出电压。
本人新手,有错误敬请原谅。好多名词不认识,乍一看简并还以为是量子力学呢。

Thank you very much.

有点儿启发!谢谢各位!

学习了!

学习一下

受教了!
疑惑的是,电路的最原始偏置来源有点简单化,估计这类型基准的应用场合不符合低功耗要求。

基本上不用

学习了1!

好像都有启动电路啊!

图没了!

看了这么久,感觉怪怪的,其实都有启动电路在里面,兄弟们。
启动电路就在电路图中间的位置,两个DIODE连接的P,N管,并用一个电阻连接,
电阻用来控制通路电流,不过这个电流没有没用到bjt的偏执电路中,有点浪费而已。
希望大家讨论。

Circuit 1 to 3 need startup circuits, without startup, sometimes the circuit can start, sometimes it cannot. The circuits are not so robust and reliable. What is the startup time for the circuit 1-3 to settle to the bg voltage?

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