一種低電壓低溫漂的基準電流源
本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/188895.htm
現(xiàn)在需要得到一個偏置電壓VREF。VREF不但要與溫度無關(guān),而且必須等于VZTC,使得輸出管M1工作在零溫漂點(ZTC),產(chǎn)生一個與溫度無關(guān)的基準電流IREF。這個偏置電壓可以通過下述的二階補償?shù)牡蛪簬痘鶞孰娐返玫健?/p>
2 二階補償?shù)牡蛪簬痘鶞孰娐?br />2.1 低壓帶隙基準電路
傳統(tǒng)帶隙基準源設計的基本思想是選擇適當?shù)南禂?shù),將具有正溫度特性的熱電壓VT與具有負溫度特性的雙極型晶體管的VBE相加,從而得到一個與溫度無關(guān)的近似輸出,但在低壓情況下,這種模式的帶隙基準電路將受到限制。文獻[7]給出一種電流模式,采用電阻分壓得到的一個低壓的帶隙基準電路。如圖3所示,該電路將正溫度系數(shù)和負溫度系數(shù)兩電流之和通過電流鏡鏡像到輸出端,得到基本與溫度無關(guān)的基準電壓。
調(diào)整R1的阻值使Va和Vb分別大于0.6 V,晶體管工作在指數(shù)區(qū),同時利用R2B1,R2B2及R2A1,R2A2,進行分壓,得到較小電壓的Vc和Vd作為運放的輸入電平。其中R2B1=R2A1,R2B2=R2A2,所以Va=Vb,Vc=Vd。可以推導出圖3中帶隙基準輸出電壓VREF:
2.2 二階溫度補償
由文獻[8]可知,雙極型晶體管的VBE并不是隨著溫度線性變化的,其溫度特性可表示為:
式中:VBG0是在溫度為0 K時外推而得到的PN結(jié)二極管電壓;T是絕對溫度;T0是參考溫度;VBE0是在溫度為T0時的發(fā)射結(jié)電壓;η是與工藝有關(guān)且與溫度無關(guān)的常數(shù);α的值與集電極電流Ic的溫度特性有關(guān)(當Ic與溫度成正比,即PTAT電流時,α=1;當Ic是與溫度無關(guān)的電流時,α=0)。
文獻[9]運用這個原理對電路進行了二階溫度補償,但在低電源電壓的情況下,文獻[8]中的電路將受到限制。在此將這種二階溫度補償?shù)姆椒ㄟ\用到圖3的帶隙基準電路中,改進后的電路圖如圖4所示。
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