第一课 Bandgap 工作原理及电路图`

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文章目录

第一课 Bandgap 工作原理及电路图`
前言
一、Bandgap原理
二、电路部分
- 电路图
- 测试电路
三、电路原理
- Bandgap的核心电路
- 折叠式共源共栅放大器
- 启动电路
四、直流仿真
五、直流扫描Bandgap与温度
六、调节Bandgap电压
总结

前言

提示：这里可以添加本文要记录的大概内容：简单介绍Bandgap原理，对电路进行搭建，主要部分为Bandgap的核心电路，差分对输入的折叠式共源共栅，启动电路，再对其进行一个直流仿真来看管子的工作状态是否符合要求，最后扫描Bandgap与温度的关系。

提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、Bandgap原理

在这里插入图片描述

二、电路部分

电路图

在这里插入图片描述

测试电路

在这里插入图片描述

三、电路原理

Bandgap的核心电路

在这里插入图片描述

电流镜：
1. 电流镜做负载可以使得电流具有相同的温度特性且提供相等的偏置电流
2. PMOS设置1u的长度，如果太短的话，会存在沟道长度效应的影响
如果沟道太长的话，会使得晶体管的截止频率ft会降低，对高频的信号放大能力会变弱，另外沟道长度的大小会决定本征增益gmro，沟道越长本征增益越大

三极管：设置multiplie比为1：8以获得正温度系数ΔVBE，除以电阻可以得到电流
电阻：两边电阻相同保证两个PMOS的漏端相等，这样确保PMOS的电流相等

折叠式共源共栅放大器

在这里插入图片描述

输入为PMOS的差分对：
1.PMOS的1/f 噪声会比较低
2.运放输入电压比较低INP，INN接在三极管的发射级，最低为0.7v，如果用nmos来做输入对管的话，那底下的电流源的饱和电压会不够，并且bandgap在启动的开始，这个VIN,VIP是接近与0电平的非常低，输入对管nmos很有可能不工作
**PMOS的电流源：**直接由基准电流镜像为1.25u
运放输出为折叠共源共栅：INN与INP必须如图所接，因为强负反馈可以调节PMOS管的栅极电压来确保PMOS的漏级相等，反馈过程：如果INN > INP ，则输出电压增大使得，电流源栅极电压增大，使得电流源电流降低，则INN支路由于一个电阻使得，INN下降的速度比INP快点一点，是的INN下降，从而相等。
**底下电流源：**是经过两次镜像来的

在这里插入图片描述

后面有可能会修改这个偏置电路，因为消耗太多的电压裕度为 2V_GS

启动电路

在这里插入图片描述

三个二极管连接：主要是用来降低A点的电位，得反相器快闪翻转使得整个启动电路处于关闭状态
在这里插入图片描述

电路的启动：
V_BG是bandgap的输出，其连接到一个类似反相器上：当电路刚刚启动时候V_BG = 0，则反相器的NMOS关闭，PMOS导通，则VBG将跟随电源电压变化，等于电源电压减去二极管的压降，使得反相器右边的nmos管导通，此时PDn一定要电源电压（PDp为0，控制的NMOS为关闭状态可以正常输出VBG），这样就会使得PDn下面NMOS管导通，使得电流源的栅极下拉到地，从而实现有电流。
随着 V_BG会逐渐的升高，当bandgap电压稳定下来后，反相器电压会进行一个翻转，翻转以后会使得反相器输出为低电平，用于启动的NMOS处于关闭状态不会再去控制电流镜的栅极电压。则PDn控制的下面nmos不会导通（PDn一定要电源电压，PDp为0）。
电路的关闭：
当PDp为高电平，VBG电压拉到0电位，则PDn输出为低电平，PDn控制的PMOS也会导通，则电流源的栅级处于一个电源电压，电流为0 ，整个电路处于关闭状态

PD为控制端输出两个信号PDn ，PDp
PDn 控制

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