求大神帮忙分析一下带隙基准电路

yezii · 发表于 2020-12-31 14:21:29

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我想问一下下面这个带隙基准电路中，它是如何启动的？带隙基准的运放的输出为什么接图中标红处的那个nmos管？它这样接了之后还能产生与温度无关的基准电压吗？图中标红的运放是做什么用的？它的正端为什么接电阻上方的那端？我有仿过DC、tran、stb，但是结果都不是很理想，能问一下怎样去改进吗？
图1：带隙基准原理图；图2：stb仿真分析结果图；图3：与带隙基准相接的运放原理图

xuwenwei · 发表于 2020-12-31 15:05:38

启动就是最左边那一串电路加上电阻右上方一点的NMOS，如果电路没启动，该NMOS是开启的就会拉低上面pmos的栅极启动电路，如果电路已经启动此处NMOS是关闭的，不影响基准电路

xuwenwei · 发表于 2020-12-31 15:10:09

本帖最后由 xuwenwei 于 2020-12-31 16:47 编辑

多出来的nmos应该只是再多一级放大器吧这种接法好像对PSR有好处你这个基准后面的放大器是用来做buffer的，你这个电路产生一个PTAT的电流经过电阻得到一个正温度系数电压再加上左边BJT的Vbe，可以形成一个与温度无关的基准吧

xux1991 · 发表于 2020-12-31 16:28:20

本帖最后由 xux1991 于 2020-12-31 16:53 编辑

这种启动电路还是第一次见，很有创意；
与常见启动电路不同，这里没有直接检测BG输出电压，而是通过NMOS电流镜等作用达到消除简并点的作用；
启动电路中最下方的NMOS管（NM1）、PNP三极管与BG主体电路中的PNP三极管、电阻上方的NMOS管（NM2）对称；假设电路没有启动成功，BG电流接近0，电阻上的压降接近0，电阻上方的PMOS管gate端电压接近电源，MN1与MN2 VGS电压相等；
由于NM2 VDS大于NM1,NM1、NM2电流镜作用，造成NM2导通, PMOS管gate被抽取电流，电压被拉低；
由于PMOS gate端直流电流为0，NM2关断，因此电路达到稳态时，NM2 源端电压即BG输出电压必须超过Vbe+VGS1-Vth，BG成功启动；

YyuanRTs · 发表于 2020-12-31 16:31:26

stb不满意你可以改放大器，在输出上加电容就行。那个nmos也是控制电流的，多转换一级就不认识了？
右边运放是个buffer，与分析无关

xux1991 · 发表于 2020-12-31 17:17:40

本帖最后由 xux1991 于 2020-12-31 17:26 编辑

标红处的NMOS管与PMOS电流镜作用是提供额外的增益，你可以把它们与前级的运放当作一个整体来看，不就是一个两级运放吗；
两级运放，不做补偿phase margin会不够，有两个高阻抗点，一个是运放输出端，另一个是BG输出点，可以在这两个节点接米勒补偿电容和调零电阻改善相位裕度；

stone1005 · 发表于 2020-12-31 17:39:05

右边标红的运放是做buffer用的。其输出电压等于vbg。同时提高了vref1和vref2的驱动能力，并且通过电阻分压产生vref2。如果后面的电阻是温度系数接近0的，还可以产生0温度系数电流。

yezii · 发表于 2021-1-1 11:08:54

stone1005 发表于 2020-12-31 17:39
右边标红的运放是做buffer用的。其输出电压等于vbg。同时提高了vref1和vref2的驱动能力，并且通过电阻分压 ...

能问一下为什么标红的运放正端接电阻上方的一端吗？它这个是有什么作用吗？另外接带隙的运放与nmos管构成二级运放的话，做stb分析的话，iprobe器件是不是应该连接到nmos管输出的那一端？

victor0o0 · 发表于 2021-1-1 16:39:31

最好给一下给红圈nmos提供栅压的那个运放的电路图
我估计那个运放是pmos输入对管，nmos负载，所以直接驱动pmos电流镜的话PSRR会很差

yezii · 发表于 2021-1-2 09:40:39

victor0o0 发表于 2021-1-1 16:39
最好给一下给红圈nmos提供栅压的那个运放的电路图
我估计那个运放是pmos输入对管，nmos负载，所以直接驱动p ...

那个运放的电路图是图3

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