正温度系数电压 如果两个同样的晶体管(ls=ls2=ls,Is为双极型晶体管饱和 电流)偏置的集电极电流分别为nl0和I,并忽略它们的基极电流, 那么它们基极发射极电压差值为 BE BEl BE2 10 V Inn 因此,VE的差值就表现出正温度系数 O O△J BE==Inn>0 aT 这个温度系数与温度本身以及集电极电流无关
正温度系数电压 ·如果两个同样的晶体管(IS1= IS2= IS,IS为双极型晶体管饱和 电流)偏置的集电极电流分别为nI0和I0,并忽略它们的基极电流, 那么它们基极-发射极电压差值为 因此,VBE的差值就表现出正温度系数 ·这个温度系数与温度本身以及集电极电流无关。 = − V V V BE BE BE 1 2 0 0 1 2 ln ln ln T T T s s nI I V V V n I I = − = ln 0 VBE k n T q = + ΔV - BE nI0 I0 VDD Q1 Q2
实现零温度系数的基准电压 利用上面的正,负温度系数的电压,可以设计一个零温度系数的基准电压,有 以下关系 REF aVBE B(rInn) 因为OB/OT≈-1.5m/%C,aV/OT≈0.087mV/°C,因此令a=1,只 要满足上式,便可得到零温度系数的VEF (lnn)(0.087m/°C)=1.5m/°C 即为 fu(nn)≈172
实现零温度系数的基准电压 利用上面的正,负温度系数的电压,可以设计一个零温度系数的基准电压,有 以下关系: 因为 , ,因此令 ,只 要满足上式,便可得到零温度系数的VREF。 即为 ( ln ) V V V n REF BE T = + 1.5 / V T mV C BE − 0.087 / V T mV C T =1 (ln )(0.087 / ) 1.5 / n mV C mV C = (ln ) 17.2 n
内容 带隙电压基准的基本原理 常用带隙电压基准结构 PTAT带隙电压基准 运放输出电压基准 基准电路的发展方向 PTAT带隙电压基准的设计 优化温度特性 实训
内容 • 带隙电压基准的基本原理 • 常用带隙电压基准结构 – PTAT带隙电压基准 – 运放输出电压基准 • 基准电路的发展方向 • PTAT带隙电压基准的设计 • 优化温度特性 • 实训
常用带隙电压基准结构 两种常用结构 先产生一个和绝对温度成正比(PTAT)的电流,再通过电 阻将该电流转变为电压,并与双极型晶体管的VB相加,最 终获得和温度无关的基准电压 通过运算放大器完成VB和AVB的加权相加,在运算放大器 的输出端产生和温度无关的基准电压
常用带隙电压基准结构 两种常用结构 • 先产生一个和绝对温度成正比(PTAT)的电流,再通过电 阻将该电流转变为电压,并与双极型晶体管的VBE相加,最 终获得和温度无关的基准电压 • 通过运算放大器完成VBE和ΔVBE的加权相加,在运算放大器 的输出端产生和温度无关的基准电压
内容 带隙电压基准的基本原理 常用带隙电压基准结构 PTAT带隙电压基准 运放输出电压基准 基准电路的发展方向 PTAT带隙电压基准的设计 优化温度特性 实训
内容 • 带隙电压基准的基本原理 • 常用带隙电压基准结构 – PTAT带隙电压基准 – 运放输出电压基准 • 基准电路的发展方向 • PTAT带隙电压基准的设计 • 优化温度特性 • 实训