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LDO稳压器高精度电压基准源的分析与设计
许文丹
【期刊名称】《西安航空技术高等专科学校学报》
【年(卷),期】2005(023)001
【摘要】超低漏失线性稳压器的技术关键,是基准源模块的设计,在对双极型LDO 稳压器进行分析的基础上,提出了对其关键模块基准电压源进行高精度的设计的方案.
【总页数】4页(P16-19)
【作者】许文丹
【作者单位】西安航空技术高等专科学校,计算机工程系,陕西,西安,710077
【正文语种】中文
【中图分类】TM14
【相关文献】
1.一种低电压高精度LDO稳压器的设计 [J], 刘宗福;马冬冬;
2.一种低电压高精度LDO稳压器的设计 [J], 刘宗福;马冬冬
3.LDO稳压器调整管模块的分析与设计 [J], 屈志毅;陈刚;朱章华
4.一种用于LDO高精度带隙基准源的电路设计 [J], 谭福奎
5.一种用于负LDO稳压器的高精度带隙基准源 [J], 李红宝;胡刚毅;胡永贵;余金峰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
高精度ldo 电容负载解释说明以及概述1. 引言1.1 概述本篇文章旨在探讨高精度LDO（低压差线性稳压器）电容负载的解释说明和概述。
LDO作为一种常用的电源管理器件，广泛应用于各种电子设备中，其稳定输出电压对系统性能至关重要。
然而，在实际应用中，电容负载对LDO性能会产生影响，并可能引起诸如振荡、温漂、噪声等问题。
因此，本文将深入研究电容负载问题，并介绍解决该问题的方法和技术。
1.2 文章结构本文分为五个部分进行阐述。
首先是引言部分，主要对文章进行介绍和概述。
其次是“高精度LDO 电容负载解释说明”部分，将详细探讨LDO的基本原理和功能，以及电容负载对LDO性能的影响。
同时，还将介绍解决电容负载问题的方法和技术。
接着是“常见的高精度LDO 电容负载方案概述”部分，在这一部分中，我们将分析理想的电容负载方案，并介绍在实际应用中常见的电容负载问题及其解决方法。
此外，还将讨论在高精度LDO 设计中需要考虑的因素和注意事项。
第四部分是“实验验证及结果分析”，我们将介绍实验所使用的设备和测试方法，并通过对比不同电容负载下高精度LDO 的性能表现，进行结果分析和讨论。
最后一部分是“结论与展望”，我们将总结文章的主要观点和结论，并展望进一步研究该领域可能涉及的方向和发展趋势。
1.3 目的本文旨在帮助读者深入了解高精度LDO 电容负载的相关知识，并提供解决电容负载问题的方法和技术。
通过本文的阅读，读者将能够更好地理解LDO的基本原理、电容负载对其性能的影响以及解决这些问题的方案。
希望本篇文章能够为LDO设计工程师、电子工程师以及其他相关领域从业人员提供有益的参考信息，推动相关研究与应用的进一步发展。
2. 高精度LDO 电容负载解释说明2.1 LDO 的基本原理和功能低压差线性稳压器（LDO）是一种广泛应用于电子设备中的电压稳定器。
其主要功能是将输入电压稳定地转换为所需的输出电压，并保持在给定的范围内，以提供稳定可靠的电源给各个电路模块使用。
基于LDO稳压器的带隙基准电压源的设计【摘要】基准模块是LDO线性稳压器的核心部分，它是影响稳压器精度的关键因素之一。
本文针对LDO线性稳压器对基准模块一方面有较高的精度要求，另一方面又有较低静态电流要求的矛盾设计了一款简单实用的电压基准电路。
仿真结果表明该电路在-40～140℃的温度系数为7.7?10-6℃，低频时的电源抑制比可达-76dB，基准源电路的供电电压范围为2～4.5V。
【关键词】带隙基准源；LDO稳压器；温度系数；电源抑制比1.引言随着电子技术的高速发展，DC/DC变换器已广泛应用于便携式电子系统中，如笔记本计算机、蜂窝电话、寻呼机、PDA等。
而低压差LDO（Low Drop-out）属于DC/DC变换器中的降压变换器，比传统的线性稳压器有更高的电源转换效率，而比开关式稳压器有更简单的结构、更低的成本和更低的噪声特性，广泛应用在锂电池充电以及低压数字电路电源等场合。
带隙（Bandgap）基准电路由于具有较高的精度已被广泛应用在各种模拟集成电路中。
基准电压的精度直接影响输出电压的精度，因此高精度基准参考电压电路是LDO稳压器的的关键模块。
典型的LDO线性稳压器的系统框图如图1所示。
主要由调整元件（Pass Element）、参考基准电路（Reference）、误差放大器（EAMP）及采样电阻网络（RS1及RS2）等组成。
其工作原理是：电路上电后，启动电路使电路尽快上电启动，误差放大器的同相输入端输入由采样电阻RS1及RS2对输出电压VO采样后的采样电压VP，且VP=V out·RS·[1/（RS1+RS2）]；反向输入端输入带隙基准模块产生的带隙基准电压VREF，误差放大器的输出驱动调整元件，通过改变其导通电阻，最终实现稳定输出，输出电压V out为：具有良好性能的带隙基准电路必须保证在一定的范围内随着电源电压、工艺参数及温度的变化而发生极小的变化。
虽然通过复杂的电路设计可以使得设计的基准电压具有极小的温度系数和极高的电源抑制能力，但过于复杂的电路设计会导致电路较高的电流消耗，从而使整个LDO的静态电流增加，效率降低。
LDO芯片设计报告及电路分析报告设计目标：设计一个低压差线性稳压（LDO）芯片，用于将高输入电压稳定得到较低的输出电压。
设计的芯片需要满足以下要求：1.输入电压范围：3.6V-5.5V；2.输出电压：1.8V；3.最大输出电流：500mA；4.压差降额：小于100mV。
电路分析报告：设计基于CMOS技术的低压差线性稳压器（LDO）电路。
LDO电路是一种高效、低功耗的电压稳定器，通常用于将高电压稳定为较低的输出电压。
输入级用于将输入电压进行降压，限制在设计范围内。
该部分采用了二级降压技术，通过两个MOSFET管的级联来达到较低的压差。
通过选择合适的电阻和MOSFET尺寸，使得输入电压能够稳定地通过输入级。
差动放大器用于将误差放大器的输出电压与参考电压进行比较。
参考电压通过一个电阻分压电路生成，该电压稳定，并且与输出电压一致。
差动放大器由一个差动对输入级和一个差动放大器组成，该组件保证了稳定性和准确性。
误差放大器是整个LDO电路的核心部分，其功能是检测输出电压与参考电压之间的差异，并产生一个误差信号。
误差放大器的设计考虑到输入偏置电流、增益和频率响应等参数。
功率放大器用于通过驱动输出晶体管来调整输出电压。
该电路部分采用了PMOS和NMOS的级联结构，使功率放大器具有较高的驱动能力和稳定性。
反馈网络用于控制输出电压。
LDO电路通过反馈回路将输出电压与参考电压进行比较，并根据误差信号调整输出电压。
反馈网络由一个电阻和一个电容组成，以达到稳定输出电压的效果。
设计结果：经过仿真和参数调整，我们成功设计和验证了符合要求的LDO芯片。
该芯片能够将输入电压范围为3.6V-5.5V的输入电压稳定为1.8V的输出电压，并能提供最大输出电流为500mA。
芯片设计的压差降额小于100mV，满足了设计要求。
结论：LDO芯片的设计和电路分析过程中，我们充分考虑了输入电压范围、输出电压、输出电流和压差降额等要求。
通过合理选择和优化电路参数，我们成功实现了稳定的输出电压和良好的压差降额。
一种基于LDO稳压器的带隙基准电压源设计张博亮【摘要】设计了一种结构简单的基于LDO稳压器的带隙基准电压源。
以Brokaw 带隙基准电压源结构为基础来进行设计。
采用Cadence的Spectre仿真工具对电路进行了完整模拟仿真，-20～125℃温度范围内，基准电压温度系数大约为17.4 ppm/℃，输出精度高于所要求的5‰；在1 Hz到10 kHz频率范围内平均电源抑制比（PSRR）为-46.8 dB。
电路实现了良好的温度特性和高精度输出。
%A compact bandgap reference in LDO regulator is designed.The bandgap is on the basis of Brokaw architecture. The circuits have been simulated with Spectre of Cadence simulation tools, at the temperature range of -20℃ to 125℃, the temperature coefficient (TC) is about 17.4 ppm/℃. The re quired output accuracy is higher than 5‰. In the frequency range of 1Hz to 10 kHz, the average power supply rejection ratio is more than -46.8 dB. The circuit with good temperature characteristic and high precision.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2015(000)024【总页数】3页(P64-66)【关键词】带隙基准;LDO稳压器;温度系数;电源抑制比;运算放大器【作者】张博亮【作者单位】西北工业大学电子信息学院，陕西西安 710129【正文语种】中文【中图分类】TN432CMOS 带隙基准电压源不但能够提供系统要求的基准电压或电流，而且具有功耗很小、高集成度和设计简便等优点，广泛应用于模拟集成电路和混合集成电路中[1-2]。
LDO低压差线性稳压器知识总结LDO（Low Dropout）低压差线性稳压器是一种常用的电压稳定器件，广泛应用于电子设备中。
本篇文章将对LDO低压差线性稳压器的原理、特点、应用以及选型等方面进行总结。
一、LDO低压差线性稳压器的原理1.参考电压：LDO稳压器内部有一个参考电压源，该源产生一个通过基准电阻分压形成的恒定电压，作为反馈参考电压。
2.误差放大器：参考电压与输出电压之间的差值通过误差放大器进行放大，得到输出控制电压。
3.控制电压比较器：输出控制电压与内部反馈电压进行比较，产生误差电压。
若输出电压低于设定值，控制电压比较器将阻止通过继电器的控制信号，从而增大输出电流。
4.电流驱动：控制电压比较器将误差电压放大后，通过输出级的功放驱动输出电流，达到控制输出电压的目的。
输出级功放将外部负载接入电流放大，输出电压稳定。
二、LDO低压差线性稳压器的特点1.低压差：LDO低压差线性稳压器工作时，输入电压与输出电压之间的压差很小，可以实现高精度、高稳定性的电压输出。
2.低静态功耗：由于采用线性调节方式，低压差线性稳压器的静态工作时，能量基本全部通过稳压器线性调整为热量，因此静态功耗很低。
3.超低压差：一些高性能的LDO稳压器可以实现超低压差，通常以小于0.1V的极低压差来输出稳定电压。
4.较低输出噪声：LDO低压差线性稳压器的输出噪声比开关稳压器小，适用于对噪声敏感的应用。
5.稳定性好：LDO稳压器内部采用反馈控制方式，对输入电压、负载变化等具有较好的稳定性。
三、LDO低压差线性稳压器的应用1.电源管理：LDO稳压器可以用于CPU、FPGA及其他集成电路的供电管理，在保持电源稳定的同时，提供较低噪声的电源。
2.模拟电路：LDO稳压器适合用于模拟电路的供电，可以提供较干净的电源，帮助提高系统的信噪比。
3.无线通信：在无线通信系统中，需要提供稳定的电源给射频前端和基带处理器，LDO稳压器可以满足这种需求。
ldo的参考电压摘要：1.LDO简介2.LDO的工作原理3.LDO的参考电压的作用4.选择LDO参考电压的注意事项5.LDO应用场景及优势6.总结正文：LDO（Low Dropout）线性稳压器是一种电源管理器件，广泛应用于各种电子设备中。
它具有输出电压精度高、输出电流大、静态电流小、噪声低等优点，能够在较宽的输入电压范围内稳定工作。
本文将详细介绍LDO的参考电压、工作原理、应用场景及选择参考电压的注意事项。
一、LDO简介LDO线性稳压器是一种采用晶体管或其他器件作为调整元件的线性稳压器。
与传统的线性稳压器相比，LDO在输出电流较大时，具有更低的输出电压降。
这使得LDO在许多低电压、高精度应用中具有优越性能。
二、LDO的工作原理LDO的工作原理是通过调整晶体管的导通程度来实现输出电压的稳定。
当输入电压变化时，晶体管的导通程度也会相应改变，从而使得输出电压保持恒定。
在这个过程中，参考电压起到了关键作用。
三、LDO的参考电压的作用参考电压是LDO正常工作的基准，它决定了LDO输出电压的精度。
在LDO内部，参考电压与晶体管的导通程度密切相关。
当参考电压发生变化时，晶体管的导通程度也会相应改变，进而影响输出电压的稳定性。
四、选择LDO参考电压的注意事项1.精度要求：根据不同应用场景，选择合适精度的参考电压。
一般来说，精度越高，价格越贵。
2.工作电压范围：选择与设备输入电压相匹配的参考电压，以确保LDO正常工作。
3.输出电流：根据设备需求选择合适的输出电流，过大可能导致LDO过热，过小可能无法满足设备需求。
4.稳定性：选择稳定性好的参考电压，可以提高LDO的工作可靠性。
五、LDO应用场景及优势1.低电压应用：LDO在低电压环境下具有优越性能，可以提供稳定的输出电压。
2.高精度应用：由于LDO输出电压精度高，因此在需要高精度电压控制的场合，LDO是理想的选择。
3.电源管理：LDO可广泛应用于各种电源管理场景，如电池充电、电源转换等。
LDO稳压器的电路及版图设计摘要随着信息科学的飞速发展，电源IC技术已经变得越来越重要。
在众多的电源技术中，由于低压差线性稳压器(LDO)的体积小、电源抑制比高、功耗小、噪声低及其应用端的电路简单等优点在众多电源IC中，人们的关注度非常普遍。
另外，由于LDO还具备比较好的负载瞬态响应与线性瞬态响应，这些优点使它在各个领域占有非常重要的地位，比如在MP3播放器、无线电话、PDA等电子设备中被广泛应用。
因此，当前电源IC技术领域的研究热点为线性稳压器的设计，具有重要的理论意义和实际应用价值。
文中详细的对LDO线性稳压器的整体电路结构及其工作原理作了简单介绍，并给出了各个主要子模块电路的设计。
另外，保证芯片在正常工作时能够安全，还对限流保护电路和过温保护电路进行了设计。
LDO线性稳压器在设计时的一个很大的难点就是整个系统的稳定性问题，本设计也不例外。
本文的仿真结果均采用Cadence-Spectre仿真工具来完成的，并且本文的版图也是利用Cadence完成的。
在实现匹配过程中，集成电路版图设计是一个非常重要的环节。
一个优秀的版图就可以大大提升一个设计。
关键词：线性稳压器，瞬态响应，稳定性，版图设计大连东软信息学院毕业设计（论文） Abstract LDO Regulator Circuit and Layout DesignAbstractWith the rapid development of information science, power IC technology has become increasingly important. Among the many power technology, due to low dropout linear regulator (LDO) small size, power supply rejection ratio, low power consumption, low noise and its applications side simple circuit in the power supply IC in many people’s attention very common. In addition, due to the LDO also has better load transient response with a linear transient response, these advantages in that it occupies a very important position in various fields, such as MP3 players, wireless phones, PDA and other electronic devices are widely used. Therefore, the current research focus power IC technologies for the linear regulator design has important theoretical and practical value.In detail on the overall LDO linear regulator circuit structure and its working principle is briefly introduced, and the design of each major sub-modules of the circuit. In addition, to ensure that the chip can be safe in normal operation, but also to limit protection circuit and over-temperature protection circuit design. In the design of a great difficulty LDO linear regulator is the stability of the whole system, this design is no exception.The simulation results in this paper are used Cadence-Spectre simulation tools to complete, and the layout of this paper also uses Cadence completed. In the realization of the matching process, IC layout design is a very important part. A good layout can greatly enhance a design.Key words: Linear regulators, Transient response, Stability, Layout目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1背景及意义 (1)1.2LDO的国内外现状 (1)1.3LDO的发展趋势 (2)第2章LDO基本原理及性能参数 (4)2.1LDO的基本原理 (4)2.1.1 LDO的基本结构 (4)2.1.2 LDO的工作原理 (5)2.2LDO的性能参数 (5)第3章LDO的电路构架 (10)3.1构架概述 (10)3.1.1 标准分类 (10)3.1.2 芯片的整体电路 (11)3.2各个子模块的设计 (11)3.2.1 使能控制模块 (11)3.2.2 基准电压模块 (12)3.2.3 过温保护模块 (13)3.2.4 误差放大器模块 (14)3.2.5 限流保护模块 (15)3.2.6 静电释放模块 (16)3.3电路仿真 (16)第4章LDO的版图 (18)4.1集成电路版图设计(LA YOUT)概述 (18)4.2版图设计基本规则 (18)4.2.1 匹配性设计 (18)4.2.1.1 匹配电阻设计 (19)4.2.1.2 匹配电容设计 (19)4.2.1.3 匹配MOS管设计 (19)4.2.2 耦合效应 (20)4.2.3 寄生效应和闩锁效应 (20)4.3模拟电路的版图技术 (21)4.3.1 器件的匹配 (21)4.3.2 天线效应（Antenna effect） (22)4.4版图验证 (25)4.4.1 设计规则检查DRC (25)4.4.2 版图与原理图一致性检查LVS (25)第5章总结 (26)参考文献 (27)致谢 (28)第1章绪论近十几年来，具有低压差、低功耗的LDO（Low Dropout）稳压器被掌上电脑、笔记本电脑、移动电话等便携式设备及医疗、测试仪器的迅猛发展所拉动而快速发展。
目录目录第一部分应用 (1)LDO的分析与设计 (1)LDO芯片的特点 (1)LDO芯片的详细性能参数 (1)第二部分电路设计报告 (5)整体电路上电启动模块 (5)电流偏置模块 (7)带有修调功能的基准模块 (11)带隙基准源的修调电路设计 (21)预调整放大器模块 (23)低通滤波器模块 (27)保护电路模块 (31)电压跟随器模块 (39)第三部分总体电路的仿真 (43)直流参数 (44)线性调整率 (45)负载调整率 (46)静态电流 (46)瞬态仿真 (47)噪声仿真 (48)交流特性仿真 (49)PSRR特性仿真 (52)第四部分LDO芯片版图设计 (56)电子科技大学VLSI设计中心第一部分应用LDO的分析与设计本论文完成了一种应用于集成于射频芯片的LDO的分析与设计。
本文主要从稳定性、负载瞬态响应、电源抑制比和噪声四个方面进行了分析。
然后，采用SMIC 0.18μm CMOS工艺完成了包括功率调整管、电阻反馈网络和误差放大器三个部分的电路设计，并用Cadence Spectre对设计的整体电路进行了仿真和优化，最终实现电路的设计要求，而且可以在片内集成。
可在0.1mA～300mA的负载电流范围内稳定工作，电路正常工作时温度范围：-55℃~+125℃，该电路工作电压范围为2.1～3.6V，输出电压1.8V，输出电压在全范围的波动：≤4mV，输出电压准精度：≤10mV，最小压差在300mV以下，静态电流≤60uA；在10Hz～100KHz 范围内的内部输出噪声积分约为，≤20μVRMS@20mA、≤50μVRMS@80mA、≤100μVRMS @300mA；电源抑制比（PSRR，在10KHZ以下）：≥60dB@20mA、≥60dB@80mA、≥60dB@300mA；线性调整率：≤0.1%；负载调整率：≤1%；启动时间：≤100us；电压瞬态响应：≤30us；负载瞬态响应：≤50us；输出启动电压过冲：≤100mV；集成输入欠压过压保护、输出断路保护。
LDO稳压器高精度电压基准源的分析
与设计
、
随着集成电路规模的发展，电子设备的体积、重量和功耗越来越小，这对电源电路的集成化、小型化及电源管理性能提出了越来越高的要求。
电源IC产品主要包括线性稳压器、开关式稳压器(DC/DC)、电池充电/管理IC、
PWM/PFM控制器、AC/DC稳压器及功率因数校正(PFC)预稳压器等。
而目前在所有这些电源IC中，线性稳压器IC 的销售额最大，LDO线性稳压器又是增长最多和最快的产品，它的快速崛起源自于便携式产品的不断涌现，如便携式电话、PDA(个人数字助理)、掌上型/膝上型电脑、数码相机等。
LDO线性稳压器综述
LDO(LowDropout)线性稳压器，也称低压差线性稳压器或低漏失线性稳压器。
LDO线性稳压器与开关式稳压器的比较
LDO线性稳压器，比传统的线性稳压器有更高的电源转换效率，而比开关式稳压器有更简单的结构、更低的成本和
更低的噪声特性，因此它在便携式电子产品中越来越受欢
迎。
LDO线性稳压器和开关式稳压器作为当今便携式电子
产品中最常用的两类电源管理电路，它们的特点比较如表
1所示。
从表中可看出，LDO线性稳压器和开关式稳压器各有优缺点，
在应用时需权衡考虑各种特点。
LDO线性稳压器应用效率
在便携式电子设备中，电源效率越高意味着电池使用时间越长，
这是用户渴望的事情。
因此，输入输出压差越低、静态电流(输入电流和输出电流之差)越低线性稳压器的工作效率就越高。
在实际应用中，我们分析效率时还必须清楚:电池不是理想电源，它具有输出电阻，供电时，它的电压是逐渐下降的。
电池的这种特性是非常有利于LDO线性稳压器工作效率的。
LDO线性稳压器工作效率随着电池电压的下降而逐渐升高。
另外，在小负载电流时，稳压器的效率将受静态电流的限制，比如输出电流等于输入电流的一半，则稳压器
的效率将减少一半，因此当设备处于“待机”状态时，静态电流决定了电池的使用寿命。
因此设计低压差、低静态电流的线性稳压器已成为便携式设备电源管理课题的一大技术解决方案。
双极型超LDO线性稳压器的设计要求
本设计完成的是一款小功率超LDO(超低漏失电压)线性稳压器，最大工作电流能达到100mA，输出电压3.3V。
引脚设计要求
为了满足便携式设备小体积的要求，芯片可采用SOT-23封装，电路中需设置5个引出脚，管脚功能如表2。
SOT-23封装外形示意如图1，这种封装的面积小于3×3mm2。
图1 SOT-23封装外形
应用要求
本设计的应用要求是要占尽量小的PCB板空间，可外接元件很少，只有输入输出电容，当使能功能闲置时，将该引脚接到输入端。
极限参数设计要求
极限参数反应了稳压器所能承受的最大的安全工作条件，该芯片的极限参数如表3所示。
注1:最大允许功耗是最大结温TJ(max)，结与外界热敏电阻θJA，以及外界温度TA的函数，在任何外界温度下
的最大允许功耗用下式计算:对于SOT-23封装θJA的值为220℃/W，则这个芯片在常温下的PM(忽略了器件正常工作下的静态功耗)为
如果超出最大允许功耗将导致死温，稳压器进入热关断。
模块电路设计和性能实现
实现超低漏失电压和低静态电流是本设计的关键技术，同时为了兼顾其它主要电特性，对每个模块的设计都提出了很高的要求。
本文着重介绍其中基准源模块的设计。
系统框图和工作原理
作为双极型LDO线性稳压器，必须包含PNP调整管、电压基准、误差放大器、反馈采样电阻以及启动和偏置电路。
为了实现使能控制和过温过流保护功能，还增加了使能电路和过温过流保护电路，如图2的系统框图所示。
图2 XD4821的系统框图
基本工作原理是：系统加电，如果使能脚处于高电平时，电路开始启动，电流源电路给整个电路提供偏置，基准源电压快速建立，输出随着输入不断上升。
当输出即将达到规定值时，由采样电阻得到的反馈电压也接近于基准电压值，此时误差放大器将输出反馈电压和基准电压之间的误差小信号进行放大，再经调整管放大到输出，从而形成负反馈，保证了输出电压稳定在规定值上;同理如果输入电压变化或输出电流变化，这个闭环回路将使输出电压保持不变。
如果使能脚处于低电平，启动电路不工作，电流源偏置无法建立，电路处于关闭状态。
高精度电压基准模块设计
基准模块是线性稳压器的一个核心部分，基准的大小直接决定了稳压器输出的大小，它是影响稳压器精度的最主要因素。
LDO线性稳压器为了实现高精度和低压输出，所以采用高精度低温度系数的带隙(Bandgap)基准电压源结构，这种结构已经广泛地应用于各种模拟或数模混合集成电路中，如稳压器、充电保护器、ADC、DAC、RF(射频)电路等，工艺已很成熟。
实用的带隙基准电压电路
图3 是一种实用的带隙基准电压电路。
Ql和Q2的发射区面积比为1:N，Q3和Q4完全对称，构成镜像电流源给Ql和Q2提供工作电流，因而IC3=IC4，ICl=IC2，IEl=IE2。
则Rl上的压降
为
式中，VT=KT/q为热电压，J1、J2分别是Q1、Q2管的发射极
电流密度，它们之间的比值为
由IE1=IE2得R2上的压降为
从上式中可得到基准电压只与PN结的正向压降、电阻的比值以及Ql和Q2的发射区面积比有关，因此在实际的工艺制作中将会有很高的精度。
当基准建立之后，基准电压与输入电压无关;而且VBE具有负温度系数，VT为正温度系数，理论上，只要选取合适的R2/R1和R1(决定Q1发射极电流，从而影响VBE1)的值就可以得到零温度系数基准电压。
图3 实用的带隙基准电压电路
完整电路的设计
完整的带隙基准电路需要启动电路、偏置电路以及反馈回路，如图4所示。
Q6、R3作为基准的启动和偏置电路，
并且和Q5构成基准的反馈电路，保证了电路的稳定性。
图4 完整的带隙基准电压电路
Q1、Q2、R1和R2组成的是一种带隙比较器，其门限电压为(式5)所求得的值，当输入电压较低时，基准电压小于门限电压，此时电流很小，两晶体管的VBE几乎相等，而Q2比Q1面积大，故IC2大于IC1，带隙比较器输出(Q1集电极)为“高”，Q5截止;随着输入电压的增大，基准逐渐增大，IC1电流呈指数规律上升，IC2受电阻R1限制线性上升，当这两者电流达到相等时，带隙比较器输出“低”使Q5导通，吸收部分Io电流，使基准输出稳定到门限值。
因此Q5起反馈作用，而这整个电路就相当于电压跟随器。
但是这种结构的特殊之处是通过改变偏置电流源而实现反馈功能的，反馈过程如下:
结束语
基准模块是线性稳压器的一个核心部分，基准的大小直接决定了稳压器的输出的大小，它是影响稳压器精度的最主要因素。
本文基于LDO线性稳压器在电源管理类IC家族中的重要地位，给出了实现超低漏失、低静态电流的电压基准模块的设计，为便携式设备的电源管理提供了可行的解决方案。
