第二章带隙基准电压源电路设计 第二章 带隙基准电压源电路设计 2.1前言 带隙基准电压源主要为系统提供稳定的直流参考电压，其精度和稳定性直 接影响和决定系统的整体性能。其主要特性是其输出参考电压不随温度的变化 而改变，与温度无关（或关系较小）。 低压低功耗，采用标准CMOS工艺，不使用片外电容，节省成本是带隙基 准电压源发展趋势。设计要求其在噪声、工艺、温度和外接电源等变化因素影 响时，仍具有精度高、温度系数小、线性调整率小、电源抑制比高和噪声低等 特性。 2.1.1主要性能指标 带隙基准电压源主要性能指标有精度、温度系数、线性调整率、电源抑制 比、直流功耗和噪声等 a)精度 带隙基准电压源精度为输出电压与标称值的误差，一般在空载的条件下测 量。在很多应用中，如在高精度数模模数转换需要精确值的系统，精度是最重 要的性能指标。 b)温度系数(Temperature Coefficient,TC) 温度的变化将导致输出电压的变化，温度系数用来表征输出参考电压受温度 影响的大小，单位为ppm/℃。在整个工作温度范围内(Tmax-Tmin),输出参考电压 的最大值VREF,max与最小值VREF,min之差相对标称输出参考电压VREF的变化定义 为温度系数， TC=VrEr max-VREr.mn 1 Tw-Tn大106 (2.1) 由于使用环境温度不确定，同时电路工作时产生热量使器件本身的温度发生 变化，要求电路在整个可能的工作温度范围内其温度系数越小越好。有些设计为 了得到较小的温度系数，则需要使用曲率补偿技术3][4][5]。 c)线性调整率(Line Regulation,LNR) 表征直流状态下电源电压波动对输出参考电压的影响程度。线性调整率越 小，输出参考电压越稳定。它是基准电压源的直流特性参数，与瞬时状态和纹波 电压无关。输出参考电压变化的直流量（△VREF)与电源电压变化的直流量（△VDD) 的比值，与频率无关。第二章 带隙基准电压源电路设计 7 第二章 带隙基准电压源电路设计 2.1 前言 带隙基准电压源主要为系统提供稳定的直流参考电压，其精度和稳定性直 接影响和决定系统的整体性能。其主要特性是其输出参考电压不随温度的变化 而改变，与温度无关(或关系较小)。 低压低功耗，采用标准 CMOS 工艺，不使用片外电容，节省成本是带隙基 准电压源发展趋势。设计要求其在噪声、工艺、温度和外接电源等变化因素影 响时，仍具有精度高、温度系数小、线性调整率小、电源抑制比高和噪声低等 特性。 2.1.1 主要性能指标 带隙基准电压源主要性能指标有精度、温度系数、线性调整率、电源抑制 比、直流功耗和噪声等 a) 精度 带隙基准电压源精度为输出电压与标称值的误差，一般在空载的条件下测 量。在很多应用中，如在高精度数模/模数转换需要精确值的系统，精度是最重 要的性能指标。 b) 温度系数(Temperature Coefficient, TC) 温度的变化将导致输出电压的变化，温度系数用来表征输出参考电压受温度 影响的大小，单位为ppm/℃。在整个工作温度范围内(Tmax-Tmin)，输出参考电压 的最大值VREF,max与最小值VREF,min之差相对标称输出参考电压VREF的变化定义 为温度系数， REF,max REF,min 6 REF max min 1 10 V V TC V TT − − = × − (2.1) 由于使用环境温度不确定，同时电路工作时产生热量使器件本身的温度发生 变化，要求电路在整个可能的工作温度范围内其温度系数越小越好。有些设计为 了得到较小的温度系数，则需要使用曲率补偿技术[3][4][5]。 c) 线性调整率(Line Regulation, LNR) 表征直流状态下电源电压波动对输出参考电压的影响程度。线性调整率越 小，输出参考电压越稳定。它是基准电压源的直流特性参数，与瞬时状态和纹波 电压无关。输出参考电压变化的直流量(ΔVREF)与电源电压变化的直流量(ΔVDD) 的比值，与频率无关