EETOP 创芯网论坛 (原名：电子顶级开发网)

标题: bandgap电阻比例和BJT比例问题 [打印本页]

作者: Luxuchang 时间: 2015-10-14 12:01
标题: bandgap电阻比例和BJT比例问题
本帖最后由 Luxuchang 于 2015-10-14 12:04 编辑

( , 下载次数: 93 )

各位N人，小弟前不久开始做带隙基准，疑问多多，还望各位指点迷津，分享一下流片经验！！！

已知：上图是我所做电路的简化图，运放直接用理想vcvs（gain=10000）代替，假设R2/R1=m，Q2/Q1=n;先不考虑失调，那么：VREF=|VBE2|+VTln(mn)(1+R2/R3)，然后，我人为的使m=10，n=14，再通过仿真微调R3的值，温度范围在-40~125℃时，温漂系数我暂时调到了10.14ppm/℃，P管流过的PTAT电流为14uA。

问题：后来我先定PTAT电流为10uA，分别比较了（m值不变）和（m值改变）的ppm大小，发现会些较明显差异。

那么R2/R1的比例以及阻值是多少为好，有哪些依据？而且Q1和Q2应该是多少比例为好，原因又是什么？

作者: azeee 时间: 2015-10-14 13:35
本帖最后由 azeee 于 2015-10-14 22:21 编辑

好问题，我先留个名。

作者: sam12321mas 时间: 2015-10-14 13:39
回复 1# Luxuchang

通常如果不考虑失调，R1=R2；Q1/Q2=1:8,这个是基于版图设计对称性角度来考虑的

作者: fireeyes 时间: 2015-10-14 14:28
本帖最后由 fireeyes 于 2015-10-14 14:29 编辑

回复 1# Luxuchang

n越大， R2/R3的比例就会越小，运放的offset等效到Vbg输出的offset也越小。n通常有 8， 14， 24等等

作者: lwjee 时间: 2015-10-14 17:00
M不能去太大的，Opamp Offset电压到输出的比例随M增加而增加。

作者: mmark 时间: 2015-10-14 21:26
個人認為R1,R2一般來說設計會是一樣的, 阻值的決定會取決於本bandgap的流耗spec.
當然左右兩路電流也是可以不一樣, 不過左右兩路電流不一樣的時候, BJT特性不一定完全會一致.

作者: Luxuchang 时间: 2015-10-15 09:25
回复 5# lwjee

那R1的阻值该如何定呢？假设m固定了

作者: Luxuchang 时间: 2015-10-15 09:29
回复 5# lwjee

还有，VREF=VBE+(1+R2/R3)[VT×ln(m*n)-VOS]，跟m没太大关系吧，m大了，R2大，为了保证零温漂，R3增大就是了

作者: Luxuchang 时间: 2015-10-15 09:30
回复 3# sam12321mas

依您的经验来看，1:8好，还是1:14好，亦或其他比例。。。

作者: Luxuchang 时间: 2015-10-15 09:33
回复 6# mmark

根据拉扎维书上讲的，R1，R2设成比例关系，对失调影响有帮助，但对BJT特性有何影响，望指点指点！

作者: lwjee 时间: 2015-10-15 10:01
回复 8# Luxuchang

这要看你怎么做了，这里推到近似的。m比较大时电阻的offset影响明显增大的。R的取值主要影响功耗和面积。

作者: cmfjxga 时间: 2015-10-15 16:52
一般Q区面积较大的那种BJT，Q1 2的比例按照1:8或者其他最后摆成正方形的比例取值。然后看看VBE的温度系数，对应电阻的比例m值可以通过计算算出来。然后就是想想怎么设置电阻的连接方式达到一个小数的值，比如m=10.5

作者: sam12321mas 时间: 2015-10-18 11:21
回复 9# Luxuchang

我个人基本都用1:8，主要基于版图设计（layout）的对称性角度来考虑的，方便摆成一个正方形，1:14感觉也是可以的，主要看你版图设计的要求（如下图）。 ( , 下载次数: 56 )
一般是把这个比例定下来然后对电阻的值进行粗略的计算，然后再调schematic里面电路transistor的尺寸

作者: daisy_san 时间: 2015-10-18 21:32
问一下，支路电流如何确定呢？通常我都是设10uA，功耗小时也设过5uA。

作者: Luxuchang 时间: 2015-10-19 12:00
回复 12# cmfjxga

恩恩，谢谢您分享的一些经验。现在主要问题是怎么仿真更有效？比如R1，R2，R3都是10/2的尺寸，P管电流10u，那么为了使温漂达到最小，怎么进行扫描仿真呢？

作者: Luxuchang 时间: 2015-10-20 10:35
回复 14# daisy_san

我被要求设为10u，现在正在想仿真方案，BJT定为1:8，电阻的话不知道是先定R3还是R1

作者: cmfjxga 时间: 2015-10-20 14:07
回复 15# Luxuchang

BJT也有很多种，选用面积大的那一种。流过MOS的电流镜设置在2uA差不多了就。I*R+VBE=1.2V，自己算吧。
BANDGAP主要耗电都是在运放上面的

作者: asdmnbvc 时间: 2020-2-1 20:52

lwjee 发表于 2015-10-14 17:00
M不能去太大的，Opamp Offset电压到输出的比例随M增加而增加。

OP的失调电压和M值有什么关系呢？
我认为是M值在计算公式里是以ln(M )的形式出现的，M值变成2倍，ln值也只是增大一点点，所以增大M值是不合算的。

作者: jianbinma 时间: 2021-4-8 15:51
我有个问题，为什么delta Vbe一般都通过m=8和m=1的BJT来产生，原理上两个同样大小的BJT，让其中一个的Ic是另一个的8倍一样可以得到相同的delat Vbe，为什么没人用？绝大多数都约定俗成的用m=8和m=1的BJT呢？有什么讲究？

作者: 境泽言香 时间: 2021-5-13 07:35

jianbinma 发表于 2021-4-8 15:51
我有个问题，为什么delta Vbe一般都通过m=8和m=1的BJT来产生，原理上两个同样大小的BJT，让其中一个的Ic是 ...

因为匹配，单个的八倍面积匹配效果不如个数的匹配性好

欢迎光临 EETOP 创芯网论坛 (原名：电子顶级开发网) (https://bbs.eetop.cn/)