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请教在在设计BandGap时遇到温度系数一直偏大的问题

时间:10-02 整理:3721RD 点击:



根据此电路可以得到VREF=Iptat*R0+VBE,Q4,电路是在1.8V电压源下工作,我在仿真时根据仿真得到的Iptat曲线,计算出它的表达式,并根据仿真得到的VBE,Q4曲线,大致得到VBE跟温度变化的关系,然后通过两个曲线的关系式,得到最好的温度系数时所对应的R0的值,但是在用理想电阻时温度系数也只有30ppm左右,我看到很多论文上都做到了10ppm左右,甚至更小,而且我在把电阻换成工艺库下的电阻后仿真,得到的温度系数更差了。上升到48ppm了,求问各路大神,现在在这个结构下还该怎么改进或者调试?

先发个输出电压对温度曲线来看看


输出电压曲线就是这样,我想得到比较小的温度系数,但感觉现在已经是穷途末路了

這是二次曲線補償技巧,每家公司各有其方法。其實自己來發掘還滿有趣的。
我只能告訴你方向,剩下的你自己摸索會更有成就感。
首先找出為什麼PTAT跟NTAT互相抵消之後為什麼不是玲溫度係數?原因就是PTAT曲線沒有那麼直線,NTAT也是。
再來,就是運用一些MOS或DIODE組合成你要的曲線的電流,用電流鏡並聯到PTAT電流來補償達到你要的曲線,記得補償只能取些微的電流補償,不要想要大量的補償,否則會越補越糟。同時VREF那路徑的RES跟PNP也可以併聯如上述的電流來補償。
其他自己琢磨,住好運。

即使没有其他高阶补偿,也不应该有48ppm这么大吧。可以分别仿下25,-40,85下的工作点,检查一下是哪里出了问题。

不同種類的電阻有不同的溫度係數,改一下種類。

R0,R2用相同的电阻,另外为什么电阻电流不一样,但是MOS管电流又是一样的?

R0和R2开始时我用的是不同类型的电阻,后来改为相同类型,主支路电流和Iptat电流大小是一样的,只是在小数点后4位有点差别,这是可以接受的吗?
谢谢!

改了电阻类型不同之后,最后的温度系数会变差,只有在电阻类型相同时温度系数才稍微好些

我看图上显示R2是1.2u,R0是1.0u



非常感谢!我疏忽了这个地方,这个地方我需要好好分析,另外我想问下:这种结构,可不可能把VREF的TC值降低到10ppm以下啊?

感觉在典型工艺角下勉强吧,个人经验也不是很多。

二阶补偿只是理论而已,实际工程一般都是一阶补偿

就是说一阶补偿出来的温度系数比二阶补偿要好吗?
谢谢!

理论上不会这么低的。你的电流镜的L是多大呢?每一路电流大概多大?两个电阻是要匹配一起的哈

电流镜的L主路跟支路值大小相等,电流大约在1uA左右,电阻选一样的类型的

二阶补偿一致性不是那么好
你的电流可能太小了,电流做成4uA左右试试

这个曲线如果不采取其他措施,完全由电路架构和工艺决定的,不会变化的的,我觉得峰峰值5个mv完全OK啊

电阻补偿的思路是对的,可是你得注意一个匹配度的问题,或者说是设计的规则程度,电阻可以先设好一个大小,然后去修改segment,这样的话,比较规则的了,毕竟分成一块一块的对芯片也有好处,MOS管也是一样,尽量修改M,不要去过多的动长和宽。

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