三. Banba结构的设计
1.Banba结构的原理
图3.1为Banba结构的完整电路结构图。
图 3.1 Banba 结构完整电路图
组成:第一部分为启动电路,主要由MSA,MSB,MSC三个管子的性能来决定电路的自启动;第二部分为放大器,采用二级Mille电路,并且从带隙部分获得偏置电流;第三部分为电路核心的带隙部分。
Banba结构的特点:
1) .在传统的带隙基准电路中(如之前介绍的基本结构),输出电压Vref在1.25V左右,这就限制了电源电压在1V以下的应用,而这个结构的Vref通过两个电流的和在电阻上的压降来实现:一个电流与三极管的VBE成正比,另一个与VT成正比,产生的基准电流通过MOS管M3镜像到输出电流,再通过输出负载电阻R4决定输出参考电压(在保证MOS管正常工作的范围内),方便改变所需产生的电压值;
2) .放大器中采用Miller补偿可以增加稳定性,采用PMOS管作为差分输入。由于放大器在电路中起的作用是保证1、2电压的相等,对核心部分没有影响,所以此结构仍是Banba的思想;
3) .启动电路使电路节点处于简并状态时也可以自动进入正常工作状态,其自启动
方法是采用一个额外的脉冲来实现的。虽然增加了元件数,却能使制造和启动过程简化许多。
具体分析:
为了便于分析,图3.2是Banba结构电路的基本结构。
图 3.2 Banba 结构带隙基准
图3.2中,假设M1,M2,M3管的宽长比相同,则有:
(3.1)
由于运放的作用,,所以
(3.2)
那么基准电压Vref就可以得到,
(3.3)
与式(2.9)相比,只要调节R4/R2的比值,就可以方便的调节基准电压的值。同时也可以推导出此时Vref的温度系数:
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