一种低温漂高电源电压抑制比带隙基准电压源设计

谢海情，王振宇，曾健平，陆俊霖，曹武，陈振华，崔凯月

（1.长沙理工大学 物理与电子科学学院，湖南 长沙 410114；2.长沙理工大学柔性电子材料基因工程湖南省重点实验室，湖南 长沙 410114；3.湖南大学 物理与微电子科学学院，湖南 长沙 410082）

带隙基准电压源作为集成电路的重要模块之一，能够有效抑制电压扰动与温度变化对输出的影响，产生精准的基准电压，从而被广泛应用于诸多领域[1].传统的带隙基准电压源是通过对三极管的发射结电压VBE进行一阶温度补偿，降低温度系数，从而减小温度变化对基准电压的影响[2-3].然而，由于高阶温度项的存在，一阶温度补偿的极限约为13 ppm/℃[4]，无法满足高精度集成电路系统的要求.为提高带隙基准电压源的性能，人们尝试了多种技术以降低基准源的温度系数.Andreou 等[5]提出了一种新型的宽温度范围的基准电压源，利用多晶硅电阻和运放产生与绝对温度呈负相关性的电流进行曲率补偿，从而拓宽了温度范围，但容易受到工艺变化引起的不匹配的影响.Duan 等[6]通过设计两个基准源模块和共源共栅电流镜结构，分别获得了曲率上升和曲率下降的基准电流，实现了精确的匹配，降低了温度系数，但其采用了多个运放，不仅使电路更为复杂，而且消耗更多的功耗.Ming 等[7]利用多个低阻抗路径，将电源纹波在未抵达输出前旁路至地，并通过多个电流基准形成高阶曲率补偿，从而获得了高稳定性的基准电压，但其工作温度范围较为……