一種高PSR帶隙基準源的實現(xiàn)
本次設計的仿真基于ASMC的1 μm的高壓BCD工藝。
2.1 啟動仿真
圖4是工藝角為tt,t=27℃時的啟動仿真,此基準需要3 μs就可建立正常狀態(tài),這是由于基準核心中的Cc1選取為比較小的2 pF的結果,這樣做的另一個結果就是中頻PSR有所降低,實際電路可根據(jù)需要選取Cc1的大小,如果需要中頻PSR較大,但對啟動時間要求較低時,可以選取大Cc1(如Cc1選取10pF,則最高PSR將降為-28dB,但啟動時間升至10μs)。LDO、ref、bg的啟動過程比較平穩(wěn),沒有過沖現(xiàn)象。
MBC控制作用的簡述:在1μs時流過100μA的啟動電流,當LDO、ref、bg建立最低工作電壓后,啟動電路開始關斷過程,電流急劇減小,并最終在2μs時接近0A。整個電路正常運行時消耗的電流是266μA。
2.2 溫漂仿真
圖5為不同工藝角下的溫漂仿真。仿真結果表明,此電路可以達到ref-45 ppm、bg-7.5 ppm的低溫漂。實際電路存在器件的不匹配和誤差等,雖然達不到理論上的溫漂,但通過仔細布版、修調帶隙核心電路中Rc1、Rc2,可以達到較低的溫漂。
2.3 PSR的仿真
圖6為工藝角tt,vcc=8.5V,t=27℃時的PSR的仿真,此基準對電源干擾的抑制能力較強,4.75V輸出電壓在工作頻率60 k左右時的PSR達到了-75.1 dB,能有效抑制由半橋產(chǎn)生的震蕩;而且對來自數(shù)字部分的高頻震蕩也有較強的抑制能力。
表1為輸出電壓bg在不同工藝角下的PSR的仿真結果,本電路在不同工藝角下都能在高電源干擾的芯片中正常工作。
3 結論
此帶隙基準輸出的1.186 V電壓的低頻PSR為-145 dB,最高PSR為-36 dB,溫漂可以達到7.5 ppm,適用于電子鎮(zhèn)流器芯片。本設計還優(yōu)化了啟動部分,使新的帶隙基準可以在短時間內順利啟動。此電路根據(jù)需要還可以修改基準核心中的Rc3、Rc4,采用多段電阻分壓方式,以輸出多種參考電壓,方便靈活定制芯片。
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