一个por用的bandgap，请大家帮帮忙

whb610 · 发表于 2013-11-11 15:33:16

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por要求：上电时间和掉电时间最快都是10us，最大工作电压3.6v，检测电压2.1v，最大功耗10uA 由于电路中分压电路和比较器都需要电流，并且分压电路的电流太小的话会使得分压电阻太大，造成电路面积过大，并且分出来的电压可能线性度很差（比较器电容造成），比较器电流太小的话会使得比较器压摆率太小，响应速度也慢，基于上诉原因我给分压电路和比较器一共分配了5uA电流，bandgap分配5uA电流
  bandgap的电路采用拉扎维的《模拟cmos集成电路设计》中的图11.12的电路，其中电流偏置分配1.5uA电流，bjt两臂各分配1uA电流，其他电流分配给运放
  现在的问题有两个：
   1.上电时（电源电压10us内从0v上升到3.6v）bandgap的响应速度不够，建立时间太慢，当电源电压上升到2.1v时bandgap不能稳定可靠地建立起基准电压
   2.掉电时（电源电压10us内从3.6v上升到0v）bandgap输出的基准电压不能保持稳定，会立刻随着电源电压下降而下降

我对以上问题的理解是bandgap的电流太小，造成环路单位增益带宽太低、环路响应时间太长造成，请哪位高手指点一下是不是这个问题，有没有什么解决办法（不要增加电流），或者有更好的电路结构更好，另外我又采用了本书中图11.31b的电路，貌似启动电路很难搞，试了几个启动电路方案都不太满意，谢谢

___rise · 发表于 2013-11-16 21:49:41

不太明白POR为什么需要这么精准到2.1，甚至还要搞个bandgap。
按照你现在的架构，似乎真的无解。。。
你确定系统的SPEC真的有这么变态的要求么？

whb610 · 发表于 2013-11-18 10:41:11

回复 2# ___rise

总算有人搭理了，呵呵，谢谢
POR的精确度可以放宽，比如上电速度很快时（比如上诉的10us）检测电压可以放宽到2.0~2.2v这个范围，而不是绝对在任何情况下都要精确到2.1v，但是即使这样的要求下也是需要bandgap的，只是略微放宽了bandgap的上电响应速度，不使用bandgap的POR的工艺、温度、电压的偏差太大，不能满足要求
低功耗要求的原因很简单，我们需要在待机状态下实现低功耗，但是POR在任何状态下都是不能禁止使用的；
快速响应的要求是因为我们做的是消费类芯片，消费者可能在各种场合下使用，所以需要考虑快速上电的情况
要求检测电压尽量准确的原因在于我们芯片中使用了flash，当flash的供电电压低到额定阈值就需要马上按住，不让它老人家就可能胡乱擦写，非法改变数据，导致整个芯片坏掉，不使用bandgap的POR在工艺角、温度（-40~125）、电压（2.7~3.63）的条件下偏差太大了（全覆盖仿真）

在这里非常感谢huaqi256，他在http://bbs.eetop.cn/thread-329978-1-1.html提供的电路基础上我修改了一下，差不多可以满足需求了（还差点，忍受吧）
目前我非常担心在低功耗下（bandgap在type条件下功耗3uA多点，最大不到5uA，每条支路type条件下是1uA的电流）bandgap的启动问题，请问在现在的功耗条件下MOS管的长度需要设定多少才可以（foundry没提供器件失调的测试文件），怎样尽量减小失调呢？我目前的NMOS长度是2u、PMOS的长度是5u，NMOS镜像管是4：4，PMOS镜像管是8：8，器件长度再增加或者镜像管再增加的话会造成响应速度快速减小，但是不清楚目前这样的设定会不会有启动问题呢，谢谢