文档介绍：模拟集成集成电路应用
课程设计

基准电压源综述
定义
理想基准电压源
基准源的类型
实现方式
稳压电路的输出电压在很大程度上主要取决于基准电压的数值,因此基准电压电路的稳压特性及温度系数对输出电压的稳定度有很大影响。基准电压又是一些电路所不可少的组成部分,市场上也有各种型号的基准电压源。所有的基准电压电路在性能上的要求与稳压电路基本相同,但对基准电压性能上做关键的要求是温度稳定性,甚至要求它具有零温度系数。
理想的电压基准源应该具有完美的初始精度,并且在负载电流、温度和时间变化时电压保持稳定不变。实际应用中,设计人员必须在初始电压精度、电压温漂、迟滞以及供出/吸入电流的能力、静态电流(即功率消耗)、长期稳定性、噪声和成本等指标中进行权衡与折衷。
常用BJT发射结正向导通电压、硅二极管反向击穿电压及能隙电压构成基准电压电路。
常见的基准源有齐纳基准电压源和带隙基准电压源
1)基本的齐纳基准电压电路
如右图所示,图中、、构成一个负反馈回路,使从发射极输出的基准电压具有较高的稳定性和较低的内阻。该电路基准电压值为
,BJT管具有负温度系数,温度系数互相补偿,基准电压温度系数变低。
2)基本带隙基准电压电路
带隙基准电压电路的基本原理是利用电压当量的正温度系数补偿BJT发射结正向电压降的负温度系数,从而实现零温度基准电压。
如下图所示为基准能隙电压电路,其中、和、构成Widlar电流源。由图可知

BJT管基极电流忽略,,上电流,T1、T2相同, 可得:

令,则
当时,,能隙电压

埋层式齐纳击穿二极管
在一般齐纳管的上边再做顶层扩散N型或P型硅层,将齐纳管掩埋在顶层硅晶体下面就做成埋层齐纳击穿二极管,此时击穿发生在硅片的下层部位,而这个部位晶体纯净、机械压力小、晶体错位少,使埋层齐纳击穿二极管噪声可以很小,温度稳定性很高。用埋层式齐纳二极管构成的基准电压源,其噪声只有7(rms)。其温度系数为正温度系数。用它与具有负温度系数的发射结适当组合可构成温度系数极小、噪声很小的基准电压源。
稳压电源设计
稳压电源是为电路或负载提供稳定输出电压的一种电子设备。它的输出电压大小基本上与电网电压、负载及环境温度的变化无关。理想的稳压源使输出阻抗为零的恒压源。实际上,它是一个内阻很小的电压源。其内阻越小,稳定性越好。它是整个电子系统的一个组成部分,也可以是一个独立的部分。
本文设计的稳压源主要由桥式整流电路、带隙基准电压电路及C