求指导一个关于Bandgap的问题

wspyl

拉扎维书中关于Bandgap的第十一章后面的第17题：


    此电路中的电阻R3能够去掉吗？
    因为该电路的原理应该就是利用运放的虚短，使得Vx=Vy，让R2上产生一个负温度系数的电流，再与R1上的正温度系数的电流相叠加，这样就在x节点上面的那个pmos管上产生一个零温度系数的基准电流。然后将这个基准电流镜像给其他pmos管，这样就可以通过R4产生一个零温度系数的基准电压。
    这个过程感觉与电阻R3无关。而且我用spectre将该电路仿了一下，用的dc从温度-40°扫描到125°。从结果来看有R3与没R3时得到的基准电压几乎没有差别啊。
    还是说R3的作用是利用R2=R3来控制Vx=Vy？但我仿真时发现就算没有R3，也能使Vx=Vy。
    求熟悉Bandgap的大哥指导一下。

qerqing

去掉R3之后，流过两个BJT的电流还会相等吗？

tayo134

不考虑电阻的温度系数，这种结构是先产生与温度无关的电流（电流源），然后再产生与温度无关的电压（R4上的）
而图中是R1上的电流是正温度系数的，R2和R3上的电流是负温度系数的。所以，如果要是没有R2和R3的话，那么R4上的Vout一定是正温度系数，在这种情况下，要得到与温度无关的电压，只能用传统结构了。
这种结构的最大的优点是可以在R4上产生任何想要的参考电压出来，而传统结构只能产生固定的1点几伏的参考电压

wspyl

   

不考虑电阻的温度系数，这种结构是先产生与温度无关的电流（电流源），然后再产生与温度无关的电压（R4上的 ...
tayo134 发表于 2012-9-4 17:33

                               
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   谢谢哈。之前说错了，应该是去掉R3不是R2。
   我理解的是R1上的是正温度系数的电流，由运放的虚短使得Vx=Vy，这样R2与R3上的都是负温度系数的电流。通过调整各电阻的阻值，就可以让R2上的负温度系数电流与R1上的正温度系数电流相叠加，在x节点上方的那个pmos管上产生一个零温度系数的基准电流，再把这个基准电流镜像给其他pmos管，就可以通过R4产生一个零温度系数的基准电压。所以我感觉R3上的那个负温度系数电流好像没有起到什么作用。
   我用spectre也验证过了，有R3与没有R3时（其他参数不变）在R4上得到的电压的温度系数几乎一样。
   是不是在R3在这个结构中还有其他什么作用？去掉R3也能使Vx=Vy啊。

wspyl

   

去掉R3之后，流过两个BJT的电流还会相等吗？
qerqing 发表于 2012-9-4 16:58

                               
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   谢了哈。
   去掉R3后还是可以让Vx=Vy，这样Q1的电流就等于Q2的电流加上R2的电流了。通过spectre仿真验证了的。

wspyl

求指导...

jerykot

   

谢谢哈。之前说错了，应该是去掉R3不是R2。
   我理解的是R1上的是正温度系数的电流，由运放的虚 ...
wspyl 发表于 2012-9-4 19:18

                               
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    你这样做之后，那个lnN就是未知数了。
应该换成lnM了。而且M与多个参数有关联。

wspyl

   

你这样做之后，那个lnN就是未知数了。
应该换成lnM了。而且M与多个参数有关联。
jerykot 发表于 2012-9-4 23:59

                               
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   n不一直就是Q2的并联个数么？求指教...

qerqing

回复 8# wspyl

Vbe1=VT*ln(Ic1/Is)
Vbe2=VT*ln(Ic2/nIs)
Ic1跟Ic2不相等，  Vbe1-Vbe2=VTln(Ic1/nIc2), 不是VT*lnn,

foxzciori

LZ的想法不错，很善于思考。但是还需要多动手，把你改变后的电路产生的基准电压表达式推导出来，你就可以发现有很多区别了。