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带隙基准设计A.指标设定该带隙基准将用于给LDO提供基准电压，LDO的电源电压变化范围为1.4V到3.3V，所以带隙基准的电源电压变化范围与LDO的相同。
LDO的PSR要受到带隙基准PSR的影响，故设计的带隙基准要有高的PSR。
由于LDO是用于给数字电路提供电源，所以对噪声要求不是很高。
下表该带隙基准的指标。
电源电压1.4V~3.3V输出电压0.4V温度系数35ppm/℃PSR@DC，@1MHz-80dB，-20dB积分噪声电压（1Hz~100kHz）<1mV功耗<25uA线性调整率<0.01%B.拓扑结构的选择上图是传统结构的带隙基准，假设M1~M尺寸相同，那么输3出电压为R2V REF VlnNV BET3R1V是负温度系数，对温度求导数，得到公式（Razavi，BEPage313）：V BE3BE3(4)Tg/VmVETTq其中，3m。
如果输出电压为零温度系数，那么：2V REF V BE3TTkqlnNR2R1得到：kV BE(4m)V T E g/R32lnNqRT1q带入：R2V REF VlnNV BET3R1 得到：EgV REF(4m)VTq在27°温度下，输出电压等于1.185V，小于电源电压1.4V，可这个电路并不能工作在1.4V电源电压下，因为对于带隙基准里的运放来说，共模输入范围会受到电源电压限制，电源电压的最小值为：VDDmin V BE VV2GS_input_differential_pairover_drive_of_current_source其中，V是三极管Q2的导通电压，V GS_input_differential_pair是运放差BE2分输入管对的栅源电压，V____是运放差分输入管对尾overdriveofcurrentsource 电流源的过驱动电压。
对于微安级别的电流，可以认为：V GS VTH 这里将差分输入对的体和源级短接以减小失配，同时阈值电压不会受到体效应的影响。
带隙基准设计A.指标设定该带隙基准将用于给LDO提供基准电压，LDO的电源电压变化范围为1.4V到3.3V，所以带隙基准的电源电压变化范围与LDO 的相同。
LDO的PSR要受到带隙基准PSR的影响，故设计的带隙基准要有高的PSR。
由于LDO是用于给数字电路提供电源，所以对噪声要求不是很高。
下表该带隙基准的指标。
电源电压 1.4V~3.3V输出电压0.4V温度系数35ppm/℃PSR@DC，@1MHz -80dB，-20dB积分噪声电压（1Hz~100kHz）<1mV功耗<25uA线性调整率<0.01%B.拓扑结构的选择上图是传统结构的带隙基准，假设31M ~M 尺寸相同，那么输出电压为312ln BE T REF V R R N V V += BE V 是负温度系数，对温度求导数，得到公式（Razavi ，Page313）：Tq E V m V T V g T BE BE /)4(33-+-=∂∂ 其中，23-≈m 。
如果输出电压为零温度系数，那么：0ln 123=+∂∂=∂∂R R N q k T V T V BE REF 得到：T q E V m V R R N q k g T BE /)4(ln 312-+--=带入：312ln BE T REF V R R N V V += 得到：T gREF V m q E V )4(++=在27°温度下，输出电压等于1.185V ，小于电源电压1.4V ，可这个电路并不能工作在1.4V 电源电压下，因为对于带隙基准里的运放来说，共模输入范围会受到电源电压限制，电源电压的最小值为：source current of drive over pair al differenti input GS BE V V V VDD _______2min ++=其中，2BE V 是三极管2Q 的导通电压，pair al differenti input GS V ___是运放差分输入管对的栅源电压，source current of drive over V ____是运放差分输入管对尾电流源的过驱动电压。
带隙基准的正反馈环路带隙基准的正反馈环路是一种常用的电路设计技术，广泛应用于各种电子设备中。
通过引入正反馈，它能够有效地提高电路的稳定性、性能和精度。
首先，让我们来了解一下什么是带隙基准。
在电子学中，我们经常需要使用精确的参考电压作为基准来进行比较、测量和控制。
带隙基准是一种基于半导体材料特性的技术，能够产生高精度、低漂移的参考电压。
它的原理是利用半导体材料中禁带宽度与温度变化的关系来实现稳定的参考电压。
正反馈环路是一种电路拓扑结构，其中信号的一部分被放大并送回到输入端，从而增强输出信号。
通过将带隙基准与正反馈环路结合起来，可以产生一个更强大、更稳定的参考电压源。
在带隙基准的正反馈环路中，通常包含一个比较器和一个放大器。
比较器用于将输入信号与参考电压进行比较，生成一个误差信号。
放大器则根据误差信号的大小进行放大，并将其送回到比较器的输入端。
这样，通过不断地自我调整，误差将被逐渐减小，输出信号将趋于稳定。
这种正反馈机制使得带隙基准的正反馈环路具有很高的灵敏度和稳定性。
当输入信号发生变化时，放大器会迅速调整输出信号，以抵消这种变化，从而保持参考电压的稳定性。
同时，放大器的增益也可以根据需求进行调整，以满足不同的精度要求。
带隙基准的正反馈环路被广泛应用于各种电子设备中，特别是需要高精度和稳定性的领域。
例如，它可以用于模拟信号处理、传感器接口、精密测量仪器等。
通过使用带隙基准的正反馈环路，这些设备可以实现更高的性能和精度，提高系统的稳定性和可靠性。
在实际应用中，设计带隙基准的正反馈环路需要考虑一些关键因素。
首先是选择适当的比较器和放大器，它们的性能将直接影响整个电路的性能。
其次是抑制干扰和噪声，以确保输出信号的稳定性和可靠性。
此外，还需要正确设置反馈参数，使得电路能够快速自适应并保持稳定。
总之，带隙基准的正反馈环路是一种强大的电路设计技术，能够提供高精度、低漂移的参考电压源。
通过结合带隙基准和正反馈机制，电路的稳定性和性能得到了显著改善。
带隙基准电路本⽂为⼤家介绍⼀个cmos⽆运放带隙基准源电路。
常规的带隙基准电路图1所⽰是两种常规的带隙基准电路，两者都是通过箝制A，B点电压相等，产⽣PTAT电流，再通过电阻R2将该电流转变为电压，与晶体管的VEB相加，得到基准电压。
两者不同点是图1（A）所⽰电路使⽤运算放⼤器，图1（B）所⽰电路使⽤电流镜，使A，B电压相等。
运放带隙基准的性能受运算放⼤器的失调电压、电源抑制⽐、增益等的严重影响。
虽然可以通过仔细设计运算放⼤器得到很好的性能，但是运算放⼤器不仅引⼊了新的噪声和功耗，⽽且还增加了设计难度。
电流镜带隙基准电路虽然没有使⽤运算放⼤器，但是因为沟道调制效应等原因，也会造成基准源精度的降低。
带隙基准电路_cmos⽆运放带隙基准源图1两种常规的带隙基准电路cmos⽆运放带隙基准源本⽂在图1（B）常规电流镜带隙基准电路的基础上，提出⼀种新型带隙基准电路，如图2所⽰。
图2 新型带隙基准电压源启动电路因为带隙电路中存在简并偏置点，当电源上电时，有可能出现所有⽀路都传输零电流的情况，使整个电路不能正常⼯作。
因此，需要启动电路让电路在上电时摆脱简并偏置点。
图2电路中的M9～M14和Q5组成启动电路。
刚接通电源时，节点⑥为低电平。
M9导通，给节点⑥充电。
当节点⑥电压升到⼀定⾼度时，整个带隙基准电路开始正常⼯作，同时导致（6）式成⽴，从⽽在电路正常⼯作时M9处于截⽌状态。
启动电路不再对电路产⽣影响，完成电路的启动。
带隙基准电路_cmos⽆运放带隙基准源基准电压产⽣电路图2中，M1，M2，M5，M6宽长⽐的⽐例为2∶1∶1∶2。
M3，M4，M7宽长⽐的⽐例为2∶1∶2。
Q1，Q3～Q5是⼀样的三极管，Q2是与Q1⼀样的16个三极管的并联。
M1～M5，Q1，Q2形成PTAT电流产⽣电路。
M5还起反馈作⽤。
M6，M7，Q3⽀路为M3，M4提供偏置电压，同时起负反馈作⽤，使节点①电压等于节点②电压。
Q1和Q3是⼀样的三极管，M7和M3的栅极相连，使V⑤＝V③。
带隙基准设计A.指标设定该带隙基准将用于给LDO提供基准电压，LDO的电源电压变化范围为1.4V到3.3V，所以带隙基准的电源电压变化范围与LDO的相同。
LDO的PSR要受到带隙基准PSR的影响，故设计的带隙基准要有高的PSR。
由于LDO是用于给数字电路提供电B.拓扑结构的选择上图是传统结构的带隙基准，假设31M ~M 尺寸相同，那么输出电压为312ln BE T REF V R R N V V += BEV 是负温度系数，对温度求导数，得到公式（Razavi ，Page313）： Tq E V m V T V g T BE BE /)4(33-+-=∂∂ 其中，23-≈m 。
如果输出电压为零温度系数，那么：0ln 123=+∂∂=∂∂R R N q k T V T V BE REF 得到：T q E V m V R R N q k g T BE /)4(ln 312-+--=带入：312ln BE T REF V R R N V V += 得到：T gREF V m q E V )4(++=在27°温度下，输出电压等于1.185V ，小于电源电压1.4V ，可这个电路并不能工作在1.4V 电源电压下，因为对于带隙基准里的运放来说，共模输入范围会受到电源电压限制，电源电压的最小值为：source current of drive over pair al differenti input GS BE V V V VDD _______2min ++=其中，2BE V 是三极管2Q 的导通电压，pair al differenti input GS V ___是运放差分输入管对的栅源电压，source current of drive over V ____是运放差分输入管对尾电流源的过驱动电压。
对于微安级别的电流，可以认为：TH GS V V ≈这里将差分输入对的体和源级短接以减小失配，同时阈值电压不会受到体效应的影响。
《带隙基准、运放和正负端变换的深度探讨》
一、引言
带隙基准、运放和正负端变换，这三个概念在电子工程领域中扮演着
非常重要的角色。
它们分别代表着电路设计中的基准稳定性、信号放
大和信号正负极性的转换，是电路设计中不可或缺的部分。
在本文中，我们将深入探讨这三个概念，逐步解读它们的核心原理和应用场景，
为读者呈现一个全面的图景。
二、带隙基准的作用和原理
1. 什么是带隙基准
带隙基准是一种电路设计中常用的基准电压源，它能够提供一个稳定
的电压，用于参考其他电路元件的工作电压。
带隙基准的特点是具有
高稳定性和低温漂移，因此在精密电路设计中得到广泛应用。
2. 带隙基准的原理
带隙基准的原理基于半导体材料的能带结构，在适当的电路设计下，
通过带隙参考电路可以实现对稳定电压的产生。
带隙基准的稳定性很
大程度上取决于半导体材料的特性，因此在设计中需要高度关注材料
的选取和电路的稳定性设计。
三、运放的功用和特点
1. 运放的作用
运放是一种广泛用于信号放大和处理的电子元件，它能够将输入信号进行放大，并输出到其他电路中。
在电子系统中，运放通常用于放大微弱的传感器信号，使其能够被后续电路准确地处理。
2. 运放的特点
运放具有高输入阻抗、低输出阻抗和大增益的特点，因此可以实现对输入信号的高精度放大。
运放还具有良好的温度稳定性和线性性，使其成为电子设计中不可或缺的部分。
四、正负端变换电路的设计和应用
1. 正负端变换电路的设计原理
正负端变换电路是一种将信号的正负极性进行转换的电路，通常用于需要反向输入信号的场合。
正负端变换电路的设计原理涉及到运算放大器的应用，通过适当的反相和非反相输入，可以实现信号的正负端变换。
2. 正负端变换电路的应用场景
正负端变换电路在实际电路设计中有着广泛的应用场景，例如在测量电路中，当需要对输入信号的极性进行转换时，就可以使用正负端变换电路。
在自动控制系统和信号处理系统中，正负端变换电路也扮演着非常重要的角色。
五、总结与展望
本文从带隙基准、运放和正负端变换三个方面对电路设计中的重要概
念进行了深入探讨。
带隙基准作为基准电压源具有稳定性高的特点，
运放作为信号放大和处理的重要元件具有高增益和温度稳定性，而正
负端变换电路则为信号的正负极性转换提供了重要的解决方案。
在未
来的电子工程领域中，这三个概念的应用将会更加广泛和重要。
个人观点和理解：带隙基准、运放和正负端变换作为电子电路设计中
的重要组成部分，对于实现电路的稳定性、精度和可靠性起着至关重
要的作用。
在未来的电子系统中，随着科技的不断进步和创新，我相
信这三个概念的重要性将会得到更加全面和深入的应用，为电子工程
领域带来更多的发展机遇和挑战。
在此，我们对带隙基准、运放和正负端变换电路有了更加深入的了解，希望对你有所帮助。
在电子电路设计领域中，带隙基准、运放和正负
端变换电路扮演着重要的角色。
它们的应用不仅局限于传统的电路设计，还涉及到了现代电子系统、通信系统和自动控制系统等各个领域。
对这三个概念的深入理解和应用至关重要。
带隙基准作为基准电压源在电路设计中具有非常重要的作用。
它可以
提供一个稳定的电压参考，用于其他电路元件的工作电压。
带隙基准
的稳定性和低温漂移特性使其在精密电路设计中得到广泛应用。
在实
际设计中，带隙基准的选取和稳定性设计至关重要，需要充分考虑半
导体材料的特性和电路的稳定性。
运放作为信号放大和处理的重要元件，具有高输入阻抗、低输出阻抗
和大增益的特点，可以实现对输入信号的高精度放大。
运放还具有良
好的温度稳定性和线性性，这使得它成为电子设计中不可或缺的部分。
在各种电子系统中，运放被广泛应用于放大微弱的传感器信号，使其
能够被后续电路准确地处理。
另外，正负端变换电路作为一种将信号的正负极性进行转换的电路，
也在实际电路设计中发挥着重要作用。
通过适当的反相和非反相输入，正负端变换电路可以实现信号的正负端变换。
它在测量电路、自动控
制系统和信号处理系统中都有广泛的应用场景，为实现对输入信号的
极性转换提供了重要的解决方案。
随着科技的不断进步和创新，电子工程领域对带隙基准、运放和正负
端变换的应用将会更加广泛和重要。
在未来的电子系统中，这三个概
念将继续发挥重要作用，为电子工程领域带来更多的发展机遇和挑战。
对这三个概念的深入理解和应用至关重要，这也将成为电子工程师和
设计师需要持续关注和学习的重要领域之一。
带隙基准、运放和正负端变换作为电子电路设计中的重要组成部分，
为实现电路的稳定性、精度和可靠性起着至关重要的作用。
希望通过
对这三个概念的深入理解和应用，可以为电子工程领域的发展和创新
注入新的动力，为现代电子系统的设计和应用带来更多的可能性和机遇。
