具有溫度系數(shù)補(bǔ)償與高環(huán)路交越頻率的帶隙基準(zhǔn)電路.pdf

1、隨著便攜式應(yīng)用的不斷深入，便攜式電子設(shè)備的體積越來(lái)越小。開關(guān)電源作為便攜式電子產(chǎn)品的主要供電模塊，其所占用空間也必須越來(lái)越小。為了在有效的縮小開關(guān)電源體積的同時(shí)維持其帶載能力的不變，我們需要提高開關(guān)電源的工作頻率，這就對(duì)其內(nèi)部集成的基準(zhǔn)電壓模塊的高頻電源抑制比(PSRR)性能提出了更高的要求。 除了電源抑制比之外，輸出電壓的溫度穩(wěn)定性也是基準(zhǔn)電壓源一個(gè)重要的性能指標(biāo)。當(dāng)前很多實(shí)現(xiàn)了二階溫度曲率補(bǔ)償?shù)膸痘鶞?zhǔn)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，這會(huì)引入

2、較大的器件失配引起的輸出失調(diào)電壓。這個(gè)失調(diào)電壓會(huì)使得基準(zhǔn)的輸出電壓偏離原始設(shè)計(jì)的中心值，從而使得基準(zhǔn)輸出電壓的溫度系數(shù)達(dá)不到設(shè)計(jì)目標(biāo)，甚至是比沒(méi)有補(bǔ)償時(shí)更差。 針對(duì)以上兩個(gè)問(wèn)題，本文在分析對(duì)比了兩種結(jié)構(gòu)的帶隙基準(zhǔn)之后，結(jié)合它們的各自優(yōu)點(diǎn)，確定了所設(shè)計(jì)的帶隙基準(zhǔn)的主體結(jié)構(gòu)。同時(shí)本文從器件選型和電路結(jié)構(gòu)優(yōu)化這兩個(gè)方面入手，提出以下三個(gè)改進(jìn)方法：第一、采用負(fù)溫度系數(shù)的電阻，進(jìn)行二階溫度曲率補(bǔ)償。第二、在Brokaw帶隙基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上

3、增加了一個(gè)電阻和NPN三極管，用于在高溫時(shí)對(duì)基準(zhǔn)輸出電壓的溫度系數(shù)進(jìn)行直接的調(diào)整。第三、在對(duì)Brokaw結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入小信號(hào)分析的基礎(chǔ)上，提出了一種新的在Brokaw結(jié)構(gòu)中引入零點(diǎn)的方法。通過(guò)零點(diǎn)的引入，有效地提高了帶隙基準(zhǔn)環(huán)路的交越頻率，從而優(yōu)化了帶隙基準(zhǔn)的高頻PSRR性能。以上的各個(gè)改進(jìn)都通過(guò)仿真驗(yàn)證了其有效性。 在進(jìn)行了上面的分析設(shè)計(jì)之后，作者利用Hspice軟件對(duì)新設(shè)計(jì)的帶隙基準(zhǔn)電路進(jìn)行了整體仿真。從仿真結(jié)果可以看出，新設(shè)