模拟CMOS集成电路设计(拉扎维)第十一章带隙基准

西电微电子：模拟集成电路原理BandgapRefCh.11#1第十一章带隙基准董刚Email:[e-mail]2010年西电微电子：模拟集成电路原理BandgapRefCh.11#2本讲内容•概述•与电源无关的偏置•与温度无关的基准•PTAT电流的产生•恒定Gm偏置•实例分析西电微电子：模拟集成电路原理BandgapRefCh.11#3本讲内容•概述•与电源无关的偏置•与温度无关的基准•PTAT电流的产生•恒定Gm偏置•实例分析西电微电子：模拟集成电路原理BandgapRefCh.11#4概述基准是直流量，与电源和工艺参数的关系小，与温度的关系是确定的。目的：建立与电源和工艺无关，具有确定温度特性的直流电压和电流。形式：与绝对温度成正比（PTAT）常数Gm特性与温度无关西电微电子：模拟集成电路原理BandgapRefCh.11#5概述西电微电子：模拟集成电路原理BandgapRefCh.11#6本讲内容•概述•与电源无关的偏置•与温度无关的基准•PTAT电流的产生•恒定Gm偏置•实例分析西电微电子：模拟集成电路原理BandgapRefCh.11#7与电源无关的偏置21111LWLWgRVImDDout如何产生IREF？西电微电子：模拟集成电路原理BandgapRefCh.11#8与电源无关的偏置22111/2kRLWCISNoxnoutSoutTHNOXnoutTHNOXnoutRIVLWKCIVLWCI2122SoutNOXnoutRIKLWCI112西电微电子：模拟集成电路原理BandgapRefCh.11#9与电源无关的偏置DDTHTHTHVVVV351DDGSTHGSVVVV351西电微电子：模拟集成电路原理BandgapRefCh.11#10本讲内容•概述•与电源无关的偏置•与温度无关的基准•PTAT电流的产生•恒定Gm偏置•实例分析西电微电子：模拟集成电路原理BandgapRefCh.11#11与温度无关的偏置TqEVmVVkTETVmIITVTVgTBETgTSCTBE44ln2负温度系数电压当VBE＝750mV，T＝300K，为－1.5mV/K西电微电子：模拟集成电路原理BandgapRefCh.11#12与温度无关的偏置nVIIVInIVVVVTSTSTBEBEBElnlnln201021正温度系数电压nqkTVBEln西电微电子：模拟集成电路原理BandgapRefCh.11#13与温度无关的偏置VREF=α1VBE+α2(VTlnn)α1=1根据室温时温度系数之和为零，得到：α2lnn＝17.2VREF＝VBE+17.2VT=1.25西电微电子：模拟集成电路原理BandgapRefCh.11#14与温度无关的偏置3221lnRRnVVVTBEout西电微电子：模拟集成电路原理BandgapRefCh.11#15与温度无关的偏置西电微电子：模拟集成电路原理BandgapRefCh.11#16与温度无关的偏置OSTBEoutVnVRRVVln1322西电微电子：模拟集成电路原理BandgapRefCh.11#17与温度无关的偏置OSTBEoutVmnVRRVV)ln(212322西电微电子：模拟集成电路原理BandgapRefCh.11#18与温度无关的偏置西电微电子：模拟集成电路原理BandgapRefCh.11#19与温度无关的偏置西电微电子：模拟集成电路原理BandgapRefCh.11#20本讲内容•概述•与电源无关的偏置•与温度无关的基准•PTAT电流的产生•恒定Gm偏置•实例分析西电微电子：模拟集成电路原理BandgapRefCh.11#21PTAT电流的产生西电微电子：模拟集成电路原理BandgapRefCh.11#22PTAT电流的产生nVRRVVTBEREFln123西电微电子：模拟集成电路原理BandgapRefCh.11#23本讲内容•概述•与电源无关的偏置•与温度无关的基准•PTAT电流的产生•恒定Gm偏置•实例分析西电微电子：模拟集成电路原理BandgapRefCh.11#24恒定Gm偏置西电微电子：模拟集成电路原理BandgapRefCh.11#25本讲内容•概述•与电源无关的偏置•与温度无关的基准•PTAT电流的产生•恒定Gm偏置•实例分析西电微电子：模拟集成电路原理BandgapRefCh.11#26实例分析PMOS电流镜保证Q1－Q4的集电极电流相等西电微电子：模拟集成电路原理BandgapRefCh.11#27实例分析西电微电子：模拟集成电路原理BandgapRefCh.11#28实例分析西电微电子：模拟集成电路原理BandgapRefCh.11#29实例分析西电微电子：模拟集成电路原理BandgapRefCh.11#30实例分析