一种高精度无运算放大器带隙基准源

第38卷第3期2015年6月电子器件

Chinese Journal of Electron Devices Vol．38一No．3June 2015

收稿日期:2014-06-06一一修改日期:2014-08-04Design of a High Accuracy Op-Amps-Avoided Bandgap Reference

ZHU Tiezhu ,ZHANG Mingxing ,WANG Liangkun ,MA Chengyan ?

(Institute of Microelectronics ,Chinese Academy of Sciences ,Beijing 10029,China )

Abstract :A novel high accuracy op-amps-avoided bandgap reference is presented.The circuit exploits an op-amps-avoided feedback loop circuit,which overcomes the systematic mismatch,avoid offset and saves the power dissipation.A second order curvature compensated circuit is designed to lower the temperature coefficient.The proposed bandgap reference has been implemented in 0.35μm BCD technology.Simulation results shows that it has a 1.194V of output.The PSRR is -74dB at 1kHz and the coefficient is as low as 2.57?10-6/?over a temperature range from -40?to 100?.Key words :BCD;bandgap reference;op-amps-avoided;second order curvature compensated EEACC :7220一一一一doi :10.3969/j.issn.1005-9490.2015.03.013

一种高精度无运算放大器带隙基准源

朱铁柱,张明星,王良坤,马成炎?

(中国科学院微电子研究所,北京10092)

摘一要:设计并实现了一种新型无运算放大器的高精度带隙基准源三该带隙基准源在设计中避免使用了运算放大器,减少了系统失调,降低了功耗;利用二次补偿温漂电路,减少了温漂系数三采用0.35μm BCD 工艺模型进行仿真设计,结果表明,常温下输出电压为1.194V,PSRR 在1kHz 下达-74dB;在-40?到100?变化时,基准电压的温漂系数低达2.57?10-6/?三关键词:BCD;带隙基准源;无运算放大器;二阶补偿

中图分类号:TN432一一一一文献标识码:A一一一一文章编号:1005-9490(2015)03-0538-05

一一带隙基准源是集成电路的重要单元模块,是许多模拟和混合电路系统的基本组成部分[1]三高性能的数据转换器二电源管理和无线接收机等电路系

统要求基准源具有高的温度稳定性二高的电源抑制

比和良好的环路稳定性三

为了提高带隙基准源的电源抑制比和降低温度

系数,复杂电路结构层出不穷,使得带隙基准源的设

计变得越来越复杂,功耗和稳定性等问题也随之

产生三

本文提出了一种改进的带隙基准源电路三该基

准源在传统的Brokaw 带隙基准源[2]电路基础上,避

免使用运算放大器,对温漂进行了二次补偿,电路结

构简单,具有更好的特性参数,满足了高精度要求,

目前,已成功应用于一款步进电机驱动芯片三1一传统带隙基准电路

传统的带隙基准电路[3]如图1所示三

晶体管Q 1和Q 2工作在不同的电流密度下,

它们的基极-发射极电压的差值为ΔV BE =V T ln n ,

与

图1一传统带隙基准源

绝对温度成正比三运算放大器A 1使得节点X 和Y 由于运算放大器A 1的作用,具有相同的电位,即V X ?V Y 三因此,流过M 1二M 2和M 3管的源漏电流分别为I 1=I 2=(V T ln n )/R 1I 3=(MV T ln n )/R 1