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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.
7 s4 c% |6 f) Y9 b0 W4 V: b要使用何種方法?才可以使 bandgap voltage reference 使用的 trim pad 最少?
5 T( V, E) U, q/ t+ J! I+ d要注意哪一些的製程變異才可以有比較準確的情形!: I/ r8 R, O' J: ~/ H' j
是否有不需要 trimming 的 bandgap voltage reference?: j, D/ z$ j; u5 G

- s. \4 k- O1 V- s. ~, S以下是 bandgap voltage reference 的相關討論:
% q& G- L; W: E$ j2 I$ lbandgap voltage reference?
: ?. B4 K, a# ]# f關於CMOS的正負Tc 9 n2 p1 d! v& R: F2 U: n
如何在CMOS process 中做好溫度感應器?
& B% k/ l2 A" L" w( O) ?Bandgap 如何做到好的line regulation?
! \2 Q" X8 Q" S, ^請問有關 bandgap 內 op的 spec ....
) w6 y! T6 b. ~" N. c: L, Y9 xbandgap的模擬問題 (單N,PMOS組成) / V) I0 y* h! Q6 K" n7 B
BandgapDC扫描温度特性时,不能正常工作
7 t3 x! l# U- W+ s; A+ O  O+ a( P* L$ ?3 ~" g7 Y$ C* Y7 K4 V! w

, T- v2 U4 }, P
, q' C) i+ l; O, [; b0 u# N, i[ 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4 i% S: m" i# C* e# D1 c0 L! f
Bandgap 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$ A0 k# d9 a2 K/ J6 }. O
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. X. _6 A/ o/ E# u8 k* I% a
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
7 A0 p$ k2 A3 o" f1 N% j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
/ p" C: ~! u6 L1 I: [$ W: V3 i0 z( B# R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8 W, D+ J( {) i+ L7 D1 [
gain=1時相位不能低於-180度' j. O; E4 I3 Y+ D
這是用波德圖去看
: ~, a. D* G; |) J! \/ L+ R, c若是直觀分析 則是正回授的gain不能大負回授的gain* I# Z$ H& {" H" ]
以這個圖來講
1 @( M0 U3 q# p; D9 ^正回授: (op gain)*(M0的gm)*{(M0的ro)//[R4+1/(Q0等效gm)]//(R1+R0)}*[R0/(R0+R1)]+ g6 S* @, `3 e. |, ^9 w3 w" e
負回授: (op gain)*(M1的gm)*{(M1的ro)//[1/(Q1等效gm)      ]//(R2+R3)}*[R2/(R2+R3)]
7 B. [+ W. I0 ]8 s* x' G1 c6 Y* T) _所以我們令R0+R1=R2+R3, M0=M1, ro為無限大, 可以再化簡一下
4 }9 e( Q- b% ?! \這是我的推導   - z" N/ ~. y6 j5 w4 f+ I
如果有錯請更正
( h) N2 J" P+ A$ J1 t) k
0 d( ]* ~- ]: a, r* Z. _8 {( }: k. B[ 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。
9 o. O, U, w, L4 u3 g. d9 o/ U& Z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，
% d: g9 H2 g. D& C; h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。0 \; O0 Q4 k6 [( k) y7 h
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8 l; m/ Q6 N* ~3 ^: B! g" A! I
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
6 T# q$ d" g5 V. A: _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 I: }+ x0 k( ioutput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
, d7 Q& @4 m* ~* e1 D2 J8 J然後再用.ac分析6 v# H3 x) w: ]2 G+ I
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2 b6 L4 q6 z5 m" {( {$ r1 B
把它存回去 詳細指令可以參考一下mannual
, w# g8 e( E3 J  V. L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　$ K8 d0 p. `1 {( I
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　6 U& U6 Q5 `. x5 Q) `
不過既然提出這問題　不妨可以試看看這樣ac分析對不對" k9 ?/ F# X9 K% I9 f/ a
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, W1 a% [6 Q7 o. r/ \
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
8 }% D9 M6 h: E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　　
) U  q! A  x, [8 ^; I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...
6 M/ k  j$ Y3 Q, d: E7 y8 @* l0 H, I/ V3 c1 D& q  G& n9 s7 ]
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.) D& F, B4 C# q" p
6 z& ^- _- j4 r: M+ B& k/ B
They are multiple factors that you need to consider
8 \: O6 t7 \7 @: z' S0 ?(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.
9 ~) E) k7 G, F# [* @( {  ^$ B; Z9 I(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 ranges
; h% e/ f( ^7 n: i& J; Z(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.( y0 K8 Q- q1 q  W; Q
(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
# n+ d' _) n5 D$ ?) [3 i(5) On top of all these, your trimming range should also cover the TC, second order effect0 F# A1 G% d  q/ w
will show up across temperature
1 r( n- c: O. b1 {) B  U& G3 s# l* K" l3 j& j$ n! p
then you decide your trimming range and PAD needed.: K# Z) j6 B8 @  O
4 N1 u4 `$ ~7 ?7 i* y: H! _& E
Hopefully 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.
$ k' G& Y0 }- S/ w1 U0 g1 F1 U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* j2 o( X/ P1 ^/ v$ Y# ?, u1 n& j
; k& B5 c3 [5 J; P
這是 定電流 bandgap 2 }; u1 w  |( h. q6 r
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?/ a: ?+ j: b( d7 p! j) F% T2 c1 {
PTAT.
2 Y5 Z* K0 b, o/ C5 m! f) c& rIf you use this reference voltage in your IC,what will you get?2 u$ ]$ `) N( u, h# M4 F. |4 }; R

/ e9 D& _5 j4 W# S7 M7 ^[ 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 ?
& R3 p: b, k( {4 o0 p9 p! I2 H9 A# I. k, m: i( {% o# ]
i will get vref and current which independ on temp
作者: happybull    時間: 2007-11-13 07:35 PM
Ooooooooooooh.
  }4 {6 G2 `" ~. @1 _! pMy mistake.5 g! l" T+ Z2 @7 I1 N
This one comes from Razavi's book.: Z1 A) E! R: n) r8 ?) \! ~
# a& i5 c' }, Z. L5 o3 L2 w& J8 `8 E
[ 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?
9 s5 s. B6 ]$ s1 UAnd how will this bandgap start up?
% A: O3 i& _: q; x* O1 v. G! m
9 b) {9 c4 B* z  n, U; q[ 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,
' g2 ?  }5 X! O  I/ j7 K! w8 GR/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
+ n, H0 y* Z) I0 G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
2 K0 Q  X" m2 Y1 E$ P. M+ V  Q0 ?) Ngain=1時相位不能低於-180度
4 C. d$ M6 @9 B4 f4 p- `5 E這是用波德圖去看' U) P' H+ L- R9 y6 Q8 P
若是直觀分析 則是正回授的gain不能大負回授的gain
. A- Y, K- v! o2 W: v, }& `7 u以這個圖來講
/ ~+ C' E6 B4 C! x6 F; [; q" {; x正回授: (op g ...
( o/ }% Z1 F' z/ Q! |
8 M# p4 [% R9 e- ^5 Q7 E
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 ~
% Y% b4 O) r- T! @  `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   a2 {. r  }% t  ^8 C/ y6 ^+ k

6 F5 R, u: ~0 |: U6 L7 ~6 k0 k) ?
* U1 S7 }0 [3 M7 [  c: n. M& N9 k    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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