摘要：基准电压源是在电路体系中为其它功能模块供给高精度的电压基准，它是模仿集成电路和混合集成电路中非常重要的模块。文中首要研讨了带隙基准基本原理的基础上，规划了一款使用于折叠插值ADC中粗量化电路部分CMOS带隙基准源。最终经过Pspice仿真给出了试验仿真的成果。
关键词：带隙基准；频率补偿；温度系数；Pspice
抱负情况下的基准电流、电压与电源和温度改变是不相关的。在实践的模仿电路中，许多使用都要求供给安稳的电流、电压模块。所以也要求这些值更加精准。特别是与温度联系很小的电压、电流基准在许多电路使用中是必不可少的，由于大多数工艺参数是跟着温度改变的，文中对折叠插值型ADC体系中的基准源单元展开了专门的研讨，经过Pspice仿真，规划一款依据带隙电压参阅源。
1 基本原理
1．1 负温度系数电压
双极晶体管的基极-发射极电压，具有负的温度系数。关于一个双极性器材，首要依据简单得到的量来推出温度系数的表达式。关于一个双极型器材，能够写出：
从上式中能够看出：在给定温度T下基极-发射极电压的温度系数与VBE自身的巨细有关。当VBE≈750 mV，T=300℃。
1．2 正温度系数电压
VBE的温度系数自身与温度有关，假如正温度系数的量表现出一个固定的温度系数，那么在稳定基准的发生电路中就会发生差错。正温度系数电压是由两个双极晶体管作业在不持平的电流密度下，那么它们的基极-发射极电压的误差就与绝对温度成正比。如图1所示，假如两个相同的晶体管偏置的集电极电流分别为nIo和Io，并疏忽基极电流，那么
这样，VBE的差值就表现出正温度系数：
这个温度系数与温度或集电极电流的特性无关
使用上面得到的正负温度系数的电压，规划属一个零温度系数的基准。
2 电路规划
这儿运算放大器的首要效果：
1)确保两个双极型晶体管的发射极电位持平；
2)为两个负载PNP管供给的偏置。
带隙电路中的放大器需求较大的增益，以确保运放的两个输入端持平。本文所规划的放大器选用两级的方式，由于作业在直流状态下，所以不需求很大的带宽。如图2所示放大器电路图。
在图2中，该运算放大器有A、B 2个首要极点。
1)A处的小信号电阻很高，与之相连的3个晶体管的电容将发生一个接近原点的极点。
2)B处的负载电容也或许很大，也会发生一个接近原点的极点。
这儿选用米勒补偿技能在A、B间衔接一个大电容Cc使主极点A移向原点，B原理原点。但是这个电容一起引进了一个零点，关于电路的安稳性带来了必定的问题。在引进Cc之前，此零点的频率可表示成，
为了使主极点处在恰当的方位，Cc要选得足够大。这样，这个零点被面向接近原点方向，大大降低了电路的安稳性。为了消除这个零点，增加了一个与补偿电容联的调零电阻Rz。
3 仿真成果
经仿真TT情况下增益为80 dB，3 dB带宽为1 k，PSRR为-90 dB左右，摆率为0．007 5 V／ns，仿真成果如图3、图4、图5所示。在典型工艺下的仿真成果如表1所示。
在电压改变的线性区取2个点，计算出斜率，这个斜率便是压摆率。
4 定论
跟着混合集成电路的高速开展，ADC体系精度与速度不断提高，从而对ADC体系提出了更高的要求。文中折叠插至ADC体系中的基准源单元展开了专门的研讨并开发出了相应的电路结构。文中规划的带隙基准电压源选用了现在较为盛行的带隙基准电路结构，其制造工艺与现在的CMOS工艺彻底兼容。
最终仿真成果表明：运算放大器的增益到达80 dB，相位裕度为45 deg，PSRR到达了-90 dB，压摆率为0．007 5 V／ns，Corner的成果改变不大，彻底到达或超过了该带隙基准源关于运算放大器的参数要求。
