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bandgap的设计及调节问题

时间:10-02 整理:3721RD 点击:
我用的是Banba结构的bandgap,设计过程:先指定PTAT电流和两个BJT管的发射结面积比N,得到电阻值R3和Q1的发射结电压VBE1;再按照一阶温度补偿原理确定电阻比例后,得到R1(R2)值和CTAT电流,就可以得到总电流I1(I2);进而通过先指定三个PMOS管的过驱动电压估算出宽长比W/L;为了用自偏置电路,在设计运放时把其输出电压调成事先指定的电流镜栅极电压值。但是,通过直流温度扫描后,发现TC值很大,且呈负温度系数,我看paper里的TC值都可以调到很小的(10ppm/℃以内):我想通过调节电阻值(增大R1,R2,减小R3),有效果,可这样以后,电阻比例就不是我设计时候的了,且总电流也变了,这种调节会使电阻值偏离初始值很大!这种结果是什么造成的呢?应该怎么调?
我的设计过程有什么不对的地方吗?
PS:诸位设计bandgap时运放是使用自偏置还是自己做偏置电路?
当加上运放后发现总电流变化时,是应该调节管子尺寸还是电阻值比较合理?
运放的增益和相位裕度一般做到多少可以?(我做到49dB,63.7°)
小弟新人,求高手一一解答!




这是超低电压bandgap结构,就是你所说的banba结构。没太看明白你说的设计过程,我说一下我的理解。这种结构其实利用的就是Vbe和deltaVbe的温度系数相抵的原理,输出电压就是(Vbe/R1+deltaVbe/R3)*R4,你可以看到其实就是TC1=R4/R1,TC2=R4/R3*lnN,所以你需要调节不仅仅是你所说的那些,影响的因素比较多,这也是这种结构不能大范围应用的原因,因为这么多参数,每一个偏差,都造成你电流的变化,进而导致你电压的变化。另外电流镜镜像的offset对输出电压影响非常大,你加入3mV的offset看看,估计影响在5%以上。另外这种结构的line regulation会很差,特别是在2V以下的时候,因为那时候的mos过驱动电压太低,工艺如果差的话问题更严重。第三一点,运放还有offset,所以这个电路整体offset很大。运放+电阻mismacth+电流镜mirror,一般超过二十mv,这个估计对你输出的影响超过20%。那么你就要耗费很大的面积去减小offset,特别如果你要求电流比较小的话,这个结构面积会非常大。还有一点,你这个bandgap出来了,你如何去trim,这也是个问题。因为你本来输出变化比较大,一旦trim,你的TC势必会变的很差。这就是这种结构应用于低电压,但是不可避免带来了一系列问题。祝你好运。

这种结构trim几乎不会影响TC。这个就类似基准加buffer,去trim buffer的电压,而温度系数还是原来基准的。

你是如何设计运放的,我现在是bandgap里面的运放设计不明白

mark 坐等大神

求解答

运放的偏置由基准电流提供

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