带隙基准电压源PPT课件

电子知识2015年10月23日深圳华强北华强集团2号楼7楼电池管理系统能实时监控电池状态，延长电池续航时间、避免电池过充过放的情况出现，在电子产品中起着至关重要的作用。

特别是可穿戴设备的兴起对电池管理系统提出新的挑战，此次“消费电子电池管理系统技术论坛”，我们将邀请业界领先的半导体厂商、方案设计商与终端产品制造商，共探消费电子电池管理系统市场发展趋势及创新技术，助力设计/研发工程师显著改进电池管理系统，进而从技术的层面为业界解决电子产品的电池续航问题。

立即报名>>IBIS模型是一种基于V/I曲线对I/O BUFFER快速准确建模方法，是反映芯片驱动和接收电气特性一种国际标准，它提供一种标准文件格式来记录如驱动源输出阻抗、上升/下降时间及输入负载等参数，非常适合做振荡和串扰等高频效应计算与仿真。

IBIS本身只是一种文件格式，它说明在一标准IBIS文件中如何记录一个芯片驱动器和接收器不同参数，但并不说明这些被记录参数如何使用，这些参数需要由使用IBIS模型仿真工具来读取。

欲使用IBIS进行实际仿真，需要先完成四件工作：获取有关芯片驱动器和接收器原始信息源；获取一种将原始数据转换为IBIS格式方法；提供用于仿真可被计算机识别布局布线信息；提供一种能够读取IBIS和布局布线格式并能够进行分析计算软件工具。

IBIS模型优点可以概括为：在I/O非线性方面能够提供准确模型，同时考虑了封装寄生参数与ESD结构；提供比结构化方法更快仿真速度；可用于系统板级或多板信号完整性分析仿真。

可用IBIS模型分析信号完整性问题包括：串扰、反射、振荡、上冲、下冲、不匹配阻抗、传输线分析、拓扑结构分析。

IBIS尤其能够对高速振荡和串扰进行准确精细仿真，它可用于检测最坏情况上升时间条件下信号行为及一些用物理测试无法解决情况；模型可以免费从半导体厂商处获取，用户无需对模型付额外开销；兼容工业界广泛仿真平台。

成。

IBIS模型仿真速度比SPICE快很多，而精度只是稍有下降。

带隙基准源原理简介带隙基准源原理简介1.1基准电压源的⼏项主要性能指标产⽣基准的⽬的是建⽴⼀个与电源和⼯艺⽆关、具有确定温度特性的直流电压。

因此，基准的设计就是要解决以下两个问题：与电源⽆关的偏置和温度关系的确定。

利⽤正温度系数电压和负温度系数电压，我们可以可以设计出⼀个令⼈满意的零温度系数的基准，这就是带隙基准电压源。

下⾯我们来介绍基准电压源的⼏项主要性能指标。

1.1.1温度系数温度系数(Temperature Coefficient,单位ppm/oC)是基准电压源在整个扫描的⼯作温度范围内，输出电压的最⼤值和最⼩值的差值，相对于正常输出电压的变化。

温度系数表征基准电压源电路受温度变化影响的⼤⼩，性能优异的基准源电路设计具有⾮常⼩的温度系数。

温度的变化⽽引起输出电压的变化，其单位表⽰为ppm/oC，计算公式如下所⽰：（2-1）1.1.2电源抑制⽐电源抑制⽐(PSRR：Power supply Rejeetion Ratio，单位：分贝或dB)在⼩信号情况下，基准电压源的输出变化量与电源电压的变化量之⽐。

基准电压源电路的输出电压,既要受到环境温度的影响，⽽且还要受到电源电压噪声的影响。

所以性能优良的基准电压源电路，能够很好的抑制电源电压对于电路的影响。

1.1.3线性调整率在直流状态下，电源电压的波动对于基准源的影响程度。

其公式为：（2-2）1.1.4建⽴时间从电源上电到基准源输出达到正常输出电压的那段时间。

1.2传统带隙基准源的基本原理和结构1.1.1 概述基准源在集成电路设计中是极其重要的基本单元电路，然后在不同的应⽤电路中经常需要设计不同的基准源。

⽐如传统的带隙基准源电路，具有较低的温度系数、较低的电源电压以及可以与标准CMOS⼯艺兼容等等特点,成为⼀种⼴泛使⽤的典型基准源电路模块。

设计基准电路的⽬的是为了建⽴⼀个与电源和⼯艺都⽆关，⽽且具有确定温度特性的电流或电压。

由于许多⼯艺参数要随温度的改变⽽改变，所以如果所设计的基准源与温度没有关系的话，那么它与⼯艺也是没有关系的。

带隙基准电压源的基本原理
及其应用
基本原理
带隙基准电压源是一种电源，其中一个调节因子可以调节其输出电压
的大小，从而达到一定的基准电压值。

它的工作电路是通过一个可调整芯
片和一个稳压晶体管组成的。

它能够提供准确的输出电压，例如1.2V、
2.5V、
3.3V等，但只要把调节芯片置于不同的位置，就可以产生出不同
电压。

应用
带隙基准电压源可以用在许多领域，例如，对于高精度的电源，可以
用来控制精确的电流，以及控制复杂的电子电路的正确工作。

此外，它也
可以用来控制变压芯片的输出，以便精确的调节电路的工作参数。

此外，带隙基准电压源还可以用于电子技术的计算机技术，因为它可
以精确的控制微处理器的工作，而且可以提供准确的输出电压。

这意味着
它可以提供精确和稳定的电压，而不用担心产生任何不精确和不稳定的电压，在发生系统故障时，减少系统崩溃的机会，从而保证系统的正常运行。

pnp带隙基准电路
摘要：
1.PNP 带隙基准电路的概述
2.PNP 带隙基准电路的工作原理
3.PNP 带隙基准电路的主要应用领域
4.PNP 带隙基准电路的优缺点分析
正文：
一、PNP 带隙基准电路的概述
PNP 带隙基准电路，是一种基于PNP 型晶体管的基准电压源电路。

它在电子电路设计中具有重要的应用价值，能够为电路设计者提供一个稳定的电压参考，以确保电路的稳定性和可靠性。

二、PNP 带隙基准电路的工作原理
PNP 带隙基准电路的工作原理主要基于PNP 晶体管的输出特性。

在正常工作状态下，PNP 晶体管的输出特性接近于线性，这使得它可以被用作电压基准源。

通过调整晶体管的偏置电阻，可以获得所需的基准电压。

三、PNP 带隙基准电路的主要应用领域
PNP 带隙基准电路广泛应用于各种电子设备和电路设计中，如电源电路、放大电路、振荡电路等。

在这些应用中，PNP 带隙基准电路可以提供稳定的电压参考，确保电路的性能和稳定性。

四、PNP 带隙基准电路的优缺点分析
优点：
1.输出电压稳定，精度高；
2.电源抑制能力强，抗干扰性能好；
3.结构简单，制作容易。

缺点：
1.对温度敏感，输出电压随温度变化而变化；
2.动态响应速度较慢，不适合高速电路应用。

总的来说，PNP 带隙基准电路是一种具有较高精度和稳定性的电压基准源，适用于各种电子设备和电路设计。

带隙基准源原理简介1.1基准电压源的几项主要性能指标产生基准的目的是建立一个与电源和工艺无关、具有确定温度特性的直流电压。

因此，基准的设计就是要解决以下两个问题：与电源无关的偏置和温度关系的确定。

利用正温度系数电压和负温度系数电压，我们可以可以设计出一个令人满意的零温度系数的基准，这就是带隙基准电压源。

下面我们来介绍基准电压源的几项主要性能指标。

1.1.1温度系数温度系数(Temperature Coefficient,单位ppm/oC)是基准电压源在整个扫描的工作温度范围内，输出电压的最大值和最小值的差值，相对于正常输出电压的变化。

温度系数表征基准电压源电路受温度变化影响的大小，性能优异的基准源电路设计具有非常小的温度系数。

温度的变化而引起输出电压的变化，其单位表示为ppm/oC，计算公式如下所示：（2-1）1.1.2电源抑制比电源抑制比(PSRR：Power supply Rejeetion Ratio，单位：分贝或dB)在小信号情况下，基准电压源的输出变化量与电源电压的变化量之比。

基准电压源电路的输出电压,既要受到环境温度的影响，而且还要受到电源电压噪声的影响。

所以性能优良的基准电压源电路，能够很好的抑制电源电压对于电路的影响。

1.1.3线性调整率在直流状态下，电源电压的波动对于基准源的影响程度。

其公式为：（2-2）1.1.4建立时间从电源上电到基准源输出达到正常输出电压的那段时间。

1.2传统带隙基准源的基本原理和结构1.1.1 概述基准源在集成电路设计中是极其重要的基本单元电路，然后在不同的应用电路中经常需要设计不同的基准源。

比如传统的带隙基准源电路，具有较低的温度系数、较低的电源电压以及可以与标准CMOS工艺兼容等等特点,成为一种广泛使用的典型基准源电路模块。

设计基准电路的目的是为了建立一个与电源和工艺都无关，而且具有确定温度特性的电流或电压。

由于许多工艺参数要随温度的改变而改变，所以如果所设计的基准源与温度没有关系的话，那么它与工艺也是没有关系的。

bjt带隙基准源一、背景介绍BJT（双极性晶体管）是一种常用的电子器件，具有广泛的应用领域。

在某些应用中，需要准确、稳定的电压参考源。

而bjt带隙基准源就是一种常用的电压参考源。

二、bjt带隙基准源原理bjt带隙基准源是利用PN结的温度特性来产生稳定的电压参考源。

其原理如下：1. 在bjt带隙基准源中，使用两个PN结，即基-发射结和基-集电结。

2. 基-发射结和基-集电结的温度特性是不同的，基-发射结的电压随温度的升高而下降，而基-集电结的电压随温度的升高而上升。

3. 通过合理选取PN结的参数和电路设计，可以使得基-发射结和基-集电结的温度特性互相抵消，从而产生稳定的电压参考源。

三、bjt带隙基准源的优势bjt带隙基准源具有以下优势： 1. 稳定性高：由于利用了PN结的温度特性，bjt带隙基准源的输出电压稳定性较高。

2. 温度系数小：由于基-发射结和基-集电结的温度特性互相抵消，bjt带隙基准源的温度系数较小。

3. 成本低：bjt带隙基准源的制造成本相对较低，适用于大规模生产。

四、bjt带隙基准源的应用bjt带隙基准源在电子设备中有广泛的应用，主要包括以下几个方面： 1. 温度传感器：由于bjt带隙基准源的温度系数小，可以用作温度传感器的基准源，提高测量的准确性。

2. A/D转换器：在A/D转换器中，需要一个稳定的参考电压源，以确保转换的准确性。

bjt带隙基准源可以提供稳定的参考电压。

3. 电压源：在一些需要稳定电压的电路中，bjt带隙基准源可以作为电压源使用，提供稳定的工作电压。

4. 温度补偿：由于bjt带隙基准源的温度系数小，可以用作其他元件的温度补偿源，提高整个电路的稳定性。

五、bjt带隙基准源的改进方法为了进一步提高bjt带隙基准源的性能，可以采取以下改进方法： 1. 优化PN结参数：通过改变PN结的参数，如材料类型、掺杂浓度等，可以改变PN结的温度特性，从而提高bjt带隙基准源的性能。

带隙基准电路的基本原理是基于半导体材料的能带结构。

在半导体中，存在一个禁带（能隙），用于区分导带和价带。

导带中的电子能够在半导体中自由移动，而价带中的电子处于固定位置。

当在半导体中施加电压时，电子能够从价带跃迁到导带中，从而形成电流。

带隙基准利用半导体材料特有的能带结构来生成稳定的电压参考。

具体原理如下：首先，在半导体材料中形成两个P-N结，其中一个为温度感应器，另一个是反向偏置的二极管。

当在这两个结之间施加偏置电压时，会形成一条叫做带隙电压（Bandgap Voltage）的电压参考。

该电压与半导体材料的能带隙相关，而与工作温度无关。

带隙基准源基本指标：共模抑制比（高）；开环增益（）；失调电压（低）；压摆率（）；随温度变化率/系数（低）；温漂（低）；功耗（低）；相位裕度，理想相位裕度60°；温度系数TC(temperature coefficient)：指温度变化引起的输出电压的变化，一般用ppm/℃来表示。

温度系数反映基准源在整个工作温度范围内输出电压最大值与最小值相对正常输出时的变化，对于一阶补偿的带隙基准源电路而言，温度系数一般在几十ppm/℃，经过二阶或高阶的非线性补偿的电路，温度系数可以达到几个ppm/℃以下。

目前常用的高阶温度补偿技术包括：二阶曲线补偿技术[10]，指数曲线补偿技术，线形化V BE的技术[11]，基于电阻比值的温度系数的曲线补偿方法等。

线性调整率：用来描述直流情况下电源电压波动对基准电压的影响程度。

调整率越小，基准输出电压越稳定。

它是基准电压的直流特性参数，与瞬时状态无关。

电源抑制比：表示电源电压在小信号情况下的变化量与基准的变化量之比。

亦即等于差分放大倍数与由于Vdd变化引起的放大倍数之比，表达式为A V （Vdd=0）/A V dd（Vin=0），它是基准电压的交流特性参数。

噪声：基准输出电压中的噪声通常包括宽带热噪声和窄带l / f 噪声。

宽带噪声可以应用RC滤波器等电路有效的过滤清除。

而l / f 噪声是基准源内在固有的噪声，不能被滤除，一般在0.1到10Hz范围内发挥作用。

对高精度系统，低频的l / f 噪声的影响是一个重要的参数。

建立时间：指电源上电后，基准源输出达到正常值所需的时间。

表4-1电压基准源设计指标设计指标描述最小值典型值最大值单位工作温度-40 27 85 ℃工作电压 4.5 5 5.5 V 输出电压 1.24/2.48 1.25/2.50 1.26/2.52 V 输出电流 2 mA 温度系数30 ppm/℃电源纹波抑制比(2MHz) -20 -30 -50 dB采用自举输入还有以下优点:1)消除了Q1和Q2管的厄尔利效应不对称对K CMR的影响,同时,Q1,2的基极电压和Q5,6的基极电压将随输入共模电压变化,形成共模反馈,所以,K CMR得以大大提高;2)V CB1,2≈0,能有效地消除集-基反向漏电流I CBO对I B的有害干扰;3)由于基极电流很小,所以,该电路有很高的输入阻抗。

带隙电压基准
带隙电压基准是一种用于电子元件测试和校准的基准。

它是由两个不同半导体材料之间的能带差异形成的。

带隙电压基准通常采用硅和锗之间的能带差异，其电压值约为0.7V。

带隙电压基准的应用广泛，可以用于校准电压表、电流表、电压源等电子元件。

在集成电路生产中，带隙电压基准也被用于校准模拟-数字转换器等模拟电路。

带隙电压基准具有精度高、温度稳定性好等优点，而且其电压值相对稳定，不受温度变化和供电电压变化的影响。

因此，在电子元件测试和校准中广泛使用。

需要注意的是，带隙电压基准在使用时需要避免过高的电流和静电干扰。

此外，带隙电压基准也需要定期校准和维护，以保证其精度和稳定性。

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