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標題: bandgap voltage reference? [打印本頁]
作者: mt7344    時間: 2007-10-18 09:29 AM
標題: bandgap voltage reference?
bandgap voltage reference 在實際上都需要做 trimming.
5 D! A7 U& [+ Q' q3 r要使用何種方法?才可以使 bandgap voltage reference 使用的 trim pad 最少?
9 _6 Q% z1 L: q" e5 z要注意哪一些的製程變異才可以有比較準確的情形!, Y+ g- Y% q9 ~# H5 R% r; [
是否有不需要 trimming 的 bandgap voltage reference?1 ~7 l/ N3 l; y9 ^  B
7 H0 A: j4 Z' D0 G9 h
以下是 bandgap voltage reference 的相關討論:
4 h) s8 e/ S5 L) I' ^$ wbandgap voltage reference? ! h/ b" X- r& h' [" }7 T
關於CMOS的正負Tc . \; O) x! h0 v6 S
如何在CMOS process 中做好溫度感應器?
4 Y) E* A; p( S( M) P: B6 y, H7 ?Bandgap 如何做到好的line regulation? 0 k1 t8 ~) H, z: e
請問有關 bandgap 內 op的 spec ...." n( a( R" ^; h" s1 E
bandgap的模擬問題 (單N,PMOS組成) ; g$ f: S" ^% d3 }; U$ ?  t
BandgapDC扫描温度特性时,不能正常工作 ; p, _! W9 E7 F4 _9 `' k' _" Z4 u
8 p' c4 h. K3 z$ d$ X) T% P( |3 A$ `# Z
: x# D$ h6 A7 k4 Z0 @  w

, r) f- U8 O* g; W4 L2 `# R[ 本帖最後由 sjhor 於 2008-7-4 09:46 AM 編輯 ]
作者: finster    時間: 2007-10-19 02:15 AM
我以前作過Bandgap reference circuit,所以提出一些個人的看法
1 |* T! a+ r8 o% ^3 bBandgap reference circuit需不需要作trimming,其實,只要process的穩定度夠,SPICE model夠準,電路的simulation夠週研的話,其實是不用作trimming的
( ~0 C0 R* S0 G( O2 Y' e我以前曾用UMC 0.18um作Bandgap reference circuit,沒有作trimming,但有留一些option以備process的變動,結果量測出來的IC在TT/FF/SS三種corner中,實際量測出來的Bandgap voltage都相當地穩,而且,我們還特地作thermal量測,從-30度一直變化到150度,結果Bandgap voltage在TT/FF/SS也只有3%的變化量而以
; g5 K/ ]8 C- n9 y7 a9 X* s但,同樣的架構,換成MXIC 0.5um,結果在TT的實際IC量測中,Bandgap voltage的變化量高達20%-30%,而且die-to-die還是隨機變化,根本無法用trimming來補回來
5 ?0 C! k* s& K* d; t% b$ M所以,process夠不夠穩定是一個很重要的因素,若技術不好,那就要有相當的心裡準備# B+ x: p+ u% H+ E; K5 p
另外,一般作trimming是從電阻著手,作法是多畫一些備用電阻來作trimming,從1.25V Bandgap voltage為基準,然後往上下各可調5%-10%的變化量(看各人對於process的考量而定)
作者: leonken01    時間: 2007-10-20 12:57 AM
標題: hi， 如何测试整个bandgap电路的环路稳定性啊？
典型的bandgap电路如图所示，我想得到整个电路的DC Gain， phase margin等，如何用仿真的方法测试出来？多谢。
作者: monkeybad    時間: 2007-10-20 12:55 PM
迴路從OP負端輸入打開 在上面灌ac input 然後再看電阻回授分壓點的波德圖就可以了
, g. p8 {; |" }! Q# ?, Wgain=1時相位不能低於-180度
/ R! ]3 L( t, k7 X  ^) s" s這是用波德圖去看  o! o7 F; u9 O; g  {: l9 G" a- ~
若是直觀分析 則是正回授的gain不能大負回授的gain
# A" B6 @+ p8 C2 g" x/ R" j以這個圖來講. D. E2 K8 c0 I* I3 z- y
正回授: (op gain)*(M0的gm)*{(M0的ro)//[R4+1/(Q0等效gm)]//(R1+R0)}*[R0/(R0+R1)]# q2 q4 Z) q: B" L/ u
負回授: (op gain)*(M1的gm)*{(M1的ro)//[1/(Q1等效gm)      ]//(R2+R3)}*[R2/(R2+R3)]0 ~3 F9 }( ~: e- x
所以我們令R0+R1=R2+R3, M0=M1, ro為無限大, 可以再化簡一下
  j$ y  c: h8 H2 h, p6 `這是我的推導   
" U+ s$ p7 e$ ?% N9 C( d! R如果有錯請更正
+ n' V" E8 W; W( i$ j& l0 c+ N7 C) }5 [# ?
[ 本帖最後由 monkeybad 於 2007-10-20 01:18 PM 編輯 ]
作者: leonken01    時間: 2007-10-20 02:16 PM
多谢， 你的推导很正确。
4 k; _, k" V6 b) j怎么从OP负端断开是不是同时要保证电路的直流工作点不受影响呢， 那怎么连接方法，, G; M" o, y( Y$ {9 e
整个电路上有正回授负回授两个环路， 电阻回授分压点是指R2和R3的中间那一点， 还是R1和R0中间的那一点， 如果从OP的负端加入AC信号的话， 电阻分压点是R2和R3中间的那点， 不是就测试了负回授的bode图吗。
5 q! P* b2 p- C) x" t+ T能指点一下具体的操作吗。 多谢。
作者: monkeybad    時間: 2007-10-21 01:50 AM
打開迴路前 我們要確保打開前打開後各個電路節點的DC偏壓都一樣
3 V5 A3 p* u2 Q2 N  g先跑DC或是.op算出OP負端的電壓多少 到時候再用這個電壓當作DC偏壓
% l6 ~% l8 M3 u) |所以這個點就輸入 Vin(隨意自己取的) xxx(op負端輸入節點) 0 DC電壓值 ac=1
9 U* s: Y- X/ ]" Uoutput量的是R2 R3的分壓點 可以下.ic V(分壓點)=DC電壓值 把它固定起來+ Q9 Q; D3 x: `/ t
然後再用.ac分析/ y( D% Y3 ?8 ]& W
或是可以下.save這個指令 先把每個節點電壓先存起來 然後再下.load指令' c6 D5 {& C* \; B
把它存回去 詳細指令可以參考一下mannual
$ R6 B" |' H! P4 w1 h# f1 x我是把正回授電路當成是轉移函數的一部分 然後我只分析負回授 這樣應該是兩個都有分析到吧　
+ @- k( X+ ~( p, V2 t8 z+ n8 {不過好像bandgap電路一般應該會穩定　至少我做的電路是穩定的　所以我也沒仔細去做ac分析　
3 q$ B; c: ~9 x! n3 d& x, x不過既然提出這問題　不妨可以試看看這樣ac分析對不對3 p. V, R% P# G$ _) K
如果真的還是會振　而且已經確定正回授小於負回授　那可能是OP出問題
1 X* x  l! p# B" [! E2 N* X1 d, A嘗試在OP output端加一些電容負載　把dominant pole往內推　讓系統變成one pole system
% y  \( Y' G+ m2 ^% D; k5 Y. d以確保相位降低小於180 另外OP不要用two-stage的 用one-stage的就可以了　　4 y: e+ k& `! v7 Z* ^7 z; [- Q3 ?" L
不然整個系統會變成3 pole system很難補償　dominant pole出現在op的output
作者: gimayon    時間: 2007-10-22 12:26 PM
段開後用 L 與 C 接回去 模擬 封閉迴路的 AC GAIN 與 PHASE...# c+ @6 [/ F! j! y/ y

1 T& X1 X+ z1 i  _) X# c4 s/ r請看 ALLEN
作者: wuwen    時間: 2007-10-27 04:36 PM
標題: Reply for mt7344
I would like to reply to our friend mt7344.) g  W5 p- p# \$ _
! u2 s0 a& d: K+ C; ]
They are multiple factors that you need to consider
& }; b$ O# c( ~$ i( T  `0 F' d3 G: Q(1) your requirement of Bandgap accuracy. Is it a 1% or a 10% bandgap? This actually depends on how you are going to use the Bandgap reference.
% S5 O! L( V7 U; X# {- B9 W(2) Process variations would be another factor, this is what out of our control. You can "Monte-Carlo" your circuit across the Vcc and process corners to determine your trimming ranges7 O. P# p( @  T4 O$ X4 D6 @
(3) What you should control are the circuit components matching. Say the circuit posted by Mr Leonken01, matching of Q0, Q1; M0, M1, M2 and all the R are extremely important.
1 a) s: x+ m8 i(4) Circuit structure also important, as the circuit mention above, it would be tough to match the current legs of M0, M1 and M2. Unless you need the low voltage Bandgap, I would not recommend this circuit* i- y8 o$ b8 Q: v% Q$ y
(5) On top of all these, your trimming range should also cover the TC, second order effect
/ ?1 ^1 `( Y& t8 p' T. Jwill show up across temperature
$ V4 F. x+ ]" w- g/ h- c7 q. w0 X! A2 Q" v/ f" ?. L
then you decide your trimming range and PAD needed.
9 ]5 C. e# @* g5 ^+ n, y
) ^  }) N$ ]/ I# {" uHopefully these help.
作者: happybull    時間: 2007-11-11 02:20 PM
標題: 这个电路是 BANDGAP 吗?
各位都有发表高见. 我看这个电路不是BANDGAP. 应该叫PTAT 电压.
* z# _6 P, T: g( _+ k请版主,版副指点.
作者: gimayon    時間: 2007-11-13 09:14 AM
這丁丁級問題 不用版主費心
4 Q, W) r0 ?" Q" a
0 f5 a" u# b0 m0 V. v9 S0 b這是 定電流 bandgap   s6 j! w; B1 K# |  J) ?
可產生低 1.25V vref
作者: happybull    時間: 2007-11-13 10:58 AM
標題: 回復 10# 的帖子
what's the volage over temperature?1 K6 {/ {" i$ Q1 K, K
PTAT.
* O8 m. g- ?. i" Z/ C5 [& C3 ]If you use this reference voltage in your IC,what will you get?; D6 J5 g' G+ o) B  c* M3 v- [3 U

3 H8 l' V! l. ]  g. v( C[ 本帖最後由 happybull 於 2007-11-13 10:59 AM 編輯 ]
作者: gimayon    時間: 2007-11-13 12:29 PM
what is the voltage over temperature ?
1 O" a1 y' M9 q2 D- x- ^
; F* N& X& n  [% F' M  b5 ji will get vref and current which independ on temp
作者: happybull    時間: 2007-11-13 07:35 PM
Ooooooooooooh.( w" Z! W- B  \
My mistake.
% J, K( M% }7 N' A( d$ b8 aThis one comes from Razavi's book.- B9 E" \" n# r4 c3 q7 `
/ D; E4 J( W2 W9 W6 _* d
[ 本帖最後由 happybull 於 2007-11-13 07:54 PM 編輯 ]
作者: happybull    時間: 2007-11-13 07:55 PM
Anybody knows how to choose R0,1,2,3,4,5 to get a bandgap?0 _/ X: r6 k2 p; O
And how will this bandgap start up?
2 U+ Z" B5 C3 R3 l( @2 m7 p3 q+ i8 L% k, W7 Y# @0 }- M% @
[ 本帖最後由 happybull 於 2007-11-13 07:56 PM 編輯 ]
作者: hdqkwr    時間: 2008-3-29 07:37 PM
This Bandgap can generate a Vbg that is less than Vref=1.205V,R1=R3,R2=R0,R1+R2=R3+R0=R,
! {0 G3 {- r9 d6 z6 bR/R4 should be around 11 or 12 as convention bandgap has output Vref=1.205V,than you will get output in this bandgap as Vbg=Vref*R5/R.If you have chance,you can see some papers,there are many paper s about this literature.
作者: LGHHUST    時間: 2008-7-6 10:57 AM
標題: 回復 9# 的帖子
從M0之路分析之，流過R1的電流為負溫度悉數電流，流過R4為正溫度悉數電流，兩者之和搆成0溫度悉數電源，鏡像到負載輸齣為零溫度悉數電壓。
作者: 122013137    時間: 2008-12-10 05:32 PM
原帖由 monkeybad 於 2007-10-20 12:55 PM 發表
. ~8 o+ X. c/ j迴路從OP負端輸入打開 在上面灌ac input 然後再看電阻回授分壓點的波德圖就可以了9 V. y+ n& z1 O7 k. O/ [5 P. K
gain=1時相位不能低於-180度
) s2 H( _5 H+ g( ~/ [; |+ y  ~) ]這是用波德圖去看  o+ c3 i* T% M/ ]; s  G, y* `
若是直觀分析 則是正回授的gain不能大負回授的gain  m5 n$ E3 Y+ n# `
以這個圖來講
$ e8 v$ z- a! d正回授: (op g ...
* }3 f* k7 W; a' Q* l, }

, w: U3 h+ O/ g我觉得这样算正负反馈系数不对吧，第一是反馈负载效应没考虑到，第二是计算中，如正反馈系数，怎么能直接认为 v+ - v_ = v+ 呢~ 这里v_ 并不是小信号地啊 ~' |$ d6 N- C  d: U( R3 f9 B* P- V
疑惑~· 望高人解释下 吸血
作者: fea7777777    時間: 2011-11-2 05:59 PM
回復 2# finster # Y/ j7 ~- @$ H% Q

+ F5 u4 E+ |  l. w" R
* s% H" ^5 u6 y: z    感謝分享!!!很實用
作者: ian77316    時間: 2012-1-8 10:42 PM
感謝分享~~很實用的的文章~~
作者: Raygo    時間: 2012-4-18 05:45 PM
謝謝分享!很有用的資訊!
作者: filterlife    時間: 2012-4-25 04:12 PM
謝謝分享!很有用的資訊!



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