基准电压源是模拟电路中的重要组成部分,它要求与电源和温度的关系尽量小,其性能好坏直接影响到整个电路的稳定性。本文对常用的带隙基准电压进行了简单的原理阐述,核心是用一个PTAT(与绝对温度成比例)电路的正温度相关性抵消一个pn结的负温度相关性。采用CSMC0.5um工艺对电路进行设计,并通过Cadence仿真对参数进行调整。最后得到电源电压变化范围为2.7V~5.5V,温度变化范围为-20oC~100oC时,带隙基准电压源正符合它的特性,输出几乎与温度无关,与电源电压无关。 隙基准电压电路nVTlnKRI=或nVTlnKnklnKITRqR==(8)上式中I为固定值，则R值可以确定下来。输出电压部分，通过M9、M10、电阻R1及Q2的电流均为I，输出电压表达式为：1Q11TlnSIVoIRVIRnVI=+=+(9)从表达式可以看出，参数均为定值，所以输出电压为定值，这样基准电压就实现了。电路的上面一部分M1到M8管组成的就是电流镜，即自偏置高摆幅共源共栅电流镜，电压源设计与仿真-电动折弯机数控钢管滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机如图2。电路中各管子的参数均相同，分析电路可以得到A点、B点电位相同，I1、I2电流相等。图2自偏置高摆幅共源共栅电流镜正如此电流镜的名称一样， 本文由公司网站滚圆机网站 转载中国知网整理! http://www.gunyuanjixie.com它具有高摆幅的特点。假设所加的栅-源直流电压VGS可以分为两个部分，即：VGS=VON+VT(10)式中，VON是VGS的一部分，是大于阈值电压VT的那部分。管子工作在饱和区时VDS的最小值可以表示为：VDS()=VGS-VT=VON(11)可以看做是管子工作在饱和区时源－漏电压的最小值。在饱和区，漏极电流可以表示为：'2()2DONKWiVL=(12)图3中，管子的参数均相同，将各个管子的电压标示于图中，可以得到M4管的栅极电压为：VG4=VT+2VON(13)代入式(11)，得VD4=2VON(14)输出电压的最小值为2VON，所以此电路具有高摆幅的特点。自偏置高摆幅共源共栅电流镜还有一个最大的特点，就是输出阻抗比较高，交流小信号模型如图3所示。图3交流小信号等效电路根据交流小信号模型，可以得到输出阻抗rout为：rout=rds3+rds4+gm4rds3rds4(15)此电路的输出阻抗比一般电流镜的要高，因此恒流特性比较好。基准电压电路中，可以分析得到M1、M电压源设计与仿真-电动折弯机数控钢管滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机 本文由公司网站滚圆机网站 转载中国知网整理! http://www.gunyuanjixie.com