一个低功耗无运放带隙基准看不太懂

zakniubi666

是反向出来的电路，在网上也没找到相似的。
1.左边电流源部分下面两个管电流不相等，那么电流源的bias电流又如何决定？
2.PM19管去掉的话，整个带隙输出不了基准电压，PM19管的作用是什么？
我自己判断这个电路是有反馈，但环路太多了分不清主次，麻烦大家帮忙看下，感谢！

整体电路图和静态工作点

dc和stb仿真结果

zakniubi666

自己先顶顶

hjjjjy

1、电流源就是delta VGS/R确定偏置电流；电流不相等是因为pm19多注入一股电流；
2、PM19不能去掉，因为这个结构上面的顶电流源是来自电流源偏置，下面又自己通过delta VBE/R确定一个尾电流，上下不平衡，所以需要PM19把多余的电流分走，确保不管电流源产生的偏置电流特性如何，基准核心都是PTAT电流偏置。PM19 drain接现在这样，或者接地都可以，基本不影响。NM8估计提错了，完全没意义。
3、C0电容是为了平衡Q0 C极大寄生电容的，避免因为Q0/Q1两条支路电容不平衡导致快上电时候可能振荡。不是为了小信号环路。要分析环路就在NPN base断环。
4、这结构低功耗一般，上面顶电流源必须大于下面的PTAT电流，否则会出问题，导致电流实际上还是比较大的。PM19电流完全被浪费了。

AOTBUCK

赞同三楼说的关于M19的作用，分流多余的偏置电流让电流镜和基准电流不至于打架。但是NM8不是提错，是用来启动带隙环路的

mmkyy

PM19有几个作用：
1. 如楼上讲，把多余的电流释放
2. PM19的电流本身流过NM2之后，通过NM1/PM1/PM2之后，形成了一个负反馈回路，以此稳定电流
3. 作为一个源极跟随器来驱动NM15

bxshcc

1.个人对PM19的理解略有不同，我觉得PM19最重要的作用就是电平移位，往上抬一个vgs，此外还可以通过VGS稳定PM3的漏端电压，这也是为什么你把PM19去掉输出不正常的原因，因为此时你NM5直接连接PM3漏端，漏端电压太低导致你NM5都不一定开启，静态工作点出现问题。
2.第二个就是PM19作为源随器可以很好的隔离高阻节点，这样从输出看进去的阻抗会减小，可以很好的驱动负载，这也可以解释为什么输出管要用一个NM5的共漏极输出管，这样的好处就是具有一定的source电流能力，不用共源极输出的原因是会导致反馈环路的极性发生反转，因为这个电路主要有两个反馈环路，一正一负，要保证总体反馈环路呈现负反馈。
3.电容C0的作用个人理解就是确保环路稳定，因为接电容的节点为环路唯一的高阻节点。

zakniubi666

   

hjjjjy 发表于 2025-8-6 12:21
1、电流源就是delta VGS/R确定偏置电流；电流不相等是因为pm19多注入一股电流；
2、PM19不能去掉，因为这个 ...

感谢您的分享，但左边电流源不是由deltaVgs/R来确定，因为PM19的存在，注入的电流有点正反馈的意思，具体表现是PM19电流增大，电流源两支路电流减小。

C0电容对于环路的作用还没想清楚，从仿真结果来看确实去掉C0会震荡

zakniubi666

   

mmkyy 发表于 2025-8-6 16:01
PM19有几个作用：
1. 如楼上讲，把多余的电流释放
2. PM19的电流本身流过NM2之后，通过NM1/PM1/PM2之后，形 ...

第二点我也认为是某种反馈，但在哪里断环，如何分析还没想太明白

zakniubi666

   

bxshcc 发表于 2025-8-7 00:33
1.个人对PM19的理解略有不同，我觉得PM19最重要的作用就是电平移位，往上抬一个vgs，此外还可以通过VGS稳定 ...

电平移位的说法第一次听到。不过我觉得NM6栅压是由右边支路流过电流决定的。

PM19您说是隔离高阻节点，但输出端向内看是上方ro并下方电阻吧，看不到您讲的PM19栅端高阻节点

hjjjjy

   

zakniubi666 发表于 2025-8-7 08:58
感谢您的分享，但左边电流源不是由deltaVgs/R来确定，因为PM19的存在，注入的电流有点正反馈的意思，具体 ...

你想多了，你试试把PM19电流导到GND或者其他和电流源无关的节点上，微调一下参数，效果一样的。