Bandgap二阶温度补偿参考文献

由于近年来氧化层厚度的减薄以及便携式低功耗设备需求的增加，电源电压呈现降低趋势。目前，常见的电源电压为1.8伏，不久的将来，供电电压将会降至1.2伏甚至更低。然而，随着供电电压的下降，MOS晶体管的阈值电压并没有像电源电压那样下降得那么快，这就要求我们在基本模拟电路的设计中采用新的技术。 在模拟集成电路中，带隙电压发生器是基本模拟电路的关键组件之一。传统的结构允许我们实现约1.2伏的参考电压，并且对温度变化的敏感度最小。然而，当供电电压降至1.2伏以下时，就要求我们采用新技术。带隙基准电压源（Bandgap Reference Voltage Source）是一种利用半导体PN结温度特性来生成稳定的电压源的技术，广泛应用于模拟集成电路设计中，特别是在模拟IC设计中的带隙基准（Bandgap）电路设计。 本文介绍了一种能够在0.54伏的电源电压下工作的带隙电路，该电路采用了一种非传统的运算放大器，该运算放大器能够几乎消除系统误差，直接从1伏的电源电压供电。提出的带隙电路采用的架构，允许直接实现曲率补偿方法。该电路的温度系数为7.5 ppm/K，电源电压依赖性为212 ppm/V，而且无需额外的运算放大器或复杂的曲率补偿电路。 带隙电路的输出电压由两部分组成。一个是直接偏置二极管的电压（基极-发射极电压），另一个是与绝对温度成正比的项（PTAT）。前者项的负温度系数补偿了后者项的正温度系数。为了适应低电压工作环境，本文提出了一种用于BiCMOS技术中的曲率补偿双极CMOS带隙电压基准。由于其设计的创新性，该电路即便在1伏的工作电压下也能维持低功耗和高精度，非常适合在便携式低功耗电子设备中使用。 由于模拟集成电路领域对精度和稳定性要求极高，带隙基准电路的设计一直是模拟IC设计研究的热点。为了满足不同应用对温度稳定性的要求，设计者在设计带隙基准电路时，需要综合考虑各种因素，如温度系数、电压系数、电源抑制比、噪声、功耗、工艺波动等，不断优化电路设计，使其在不同的工作环境下都能保持高性能。 通过上述内容，我们可以看到带隙基准电路设计的复杂性和在集成电路设计中的重要地位。设计师必须掌握扎实的理论基础，了解各种半导体器件的物理特性，同时具备丰富的实践经验，才能设计出满足实际应用需求的带隙基准电路。随着半导体技术的不断进步，带隙基准电路的设计将更加关注低电压、低功耗和高精度，为各种高性能模拟集成电路的实现提供了坚实的基础。