Bandgap 如何做到好的line regulation?

ljh

大家好:
     目前在做一個Bandgap, Line regulation必須相當的高, 製程用到高壓32V, 用的方法是IPTAT的
) s" M" J' H" G3 ~* t* p4 A* H方式的BG, 然而下線出來之後, line regulation 5V~32V約70mV, spec為20mv, 實在不知如何解, current
" v5 g, t1 E# k( _) ymirror 有用cascode去實現, 依然不是很理想, 不知大大有何高見~
船長
) X8 v* _% R& |! t& E/ t
" Y( r  r% Y$ n* t' N
以下是 bandgap voltage reference 的相關討論:
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3 |% N/ g) [$ @1 Y( o請問有關 bandgap 內 op的 spec ....
% l; @' z0 n* h4 X' pbandgap的模擬問題 (單N,PMOS組成)
BandgapDC扫描温度特性时,不能正常工作
! L# z+ L, E) ^, d' O
7 a4 D4 Y9 s4 Q* w
9 t. n$ n0 V3 I% f6 d/ `8 B
8 i* I# ~: L: n+ ~8 A5 H[ 本帖最後由 sjhor 於 2008-7-4 09:48 AM 編輯 ]

skyboy

沒有在這麼高壓的環境做過..
% I* n6 _# K- j5 ]不過之前去上課時講師有提到一般會使用 pre-regulator 的方式來做為 BG 的 power...
) x8 p; k; r; P+ I+ t$ J
或者您已經這樣做了仍無法 meet spec??

finster

我沒有作到那麼大power range的Bandgap voltage
我前陣子有作一個2.2V ~ 12V的LDO電路
* [4 H; ^  r2 j" {; V8 H原本也是打算讓Bandgap voltage的工作範圍是從2.2V ~ 12V,但,考量到corner issue
2 Z/ X7 G5 L, ^- f所以後來改採內部作個internal regulator,亦即將2.2V ~ 12V的power supply透過內部的internal regulator成2.2V ~ 4V的工作電壓,如此一來bandgap voltage的工作範圍就從2.2V ~ 12V變成只有2.2V ~ 4V的電壓範圍
再來,再維持好的bandgap voltage
3 V9 `, E( w6 g3 q) N6 J9 ]
6 ~7 L4 {9 [) }我個人的建議是將bandgap voltage的op的gain值調到最高
以我這個case來說,bandap voltage的工作電壓從2.2V ~ 5V, 在TT/FF/SS且溫度從-25~150各種情況下,bandgap voltge大概只有7~8mV,我作的這顆bandgap OP的gain值大概在70~90dB左右,在我的觀察裡,OP的gain值愈高,愈能夠縮小bandgap voltage range,不過,缺點就是犠牲了bandwidth,而這就變成一個trade off的考量點

以你目前所遇到的情況來看,想讓bangap工作在5V ~ 32V應不是問題,但,如何確保OP Amp在5V ~ 32V均有非常高的gain值就變成幾近不可能的任務,我自己在作2.2V ~ 12V的OP時,低電壓部份的gain值都只有30幾db,一直要高到某個程度電壓才有辦法讓OP高到80db
( e; u7 T! U# C# d3 d4 j7 @所以,建議你先用一個pre-regulator來讓電壓往下降,如此一來bandgap voltage才有辦法達到你要的spec,不然你就真的只有碰碰運氣看能不能調出最佳化的電路出來

ljh

感謝大大的建議,這個想法我有想過然而spec的電流是相當小的, 1.2uA所以用pre-regulator的方式沒有辦法行的通,
% a* p! Y5 z: N) C還是有大大覺得行的通的可以指點一下,我覺得pre-regulator需用電流值應會超過才是.

sean_huang

james7232

各位大大的建議剛好是我所需要的~
, t4 d2 r0 g2 o: u4 b' m謝謝~

anita66

這問題也困擾我很久了, 感謝各位大大無私分享, 3Q~

bysrobin

我最近也遇到这个问题 需要做一个能在2.5-16V工作的bandgap,要低压高压都Work且低功耗真的有难度

我还有个问题想请教一下 在这么宽的电压范围内各位的启动电路如何设计的，因为我的启动电路在高压时消耗很大的电流

151466528

原帖由 bysrobin 於 2009-8-12 11:03 AM 發表
我最近也遇到这个问题 需要做一个能在2.5-16V工作的bandgap,要低压高压都Work且低功耗真的有难度
; M. n' p, Q" t' [* X3 p6 g. e
我还有个问题想请教一下 在&#3 ...

9 s+ D# H6 J6 C
可否设计几个不同开启电压的启动电路,然后开启后通过一总开关来关闭所有启动电路

lynker

原帖由 bysrobin 於 2009-8-12 11:03 AM 發表
我最近也遇到这个问题 需要做一个能在2.5-16V工作的bandgap,要低压高压都Work且低功耗真的有难度

' m/ t' w0 P( R: t我还有个问题想请教一下 在&#3 ...

前段时间做4V的LDO，电压范围4V~20V，对line regulation的要求比较高。搞了好久也没结果，后来发现是bandgap的line regulation有问题。
. n9 J6 U/ A4 D/ a/ u- r3 {* s; m2 w- s于是有了如下设想，用LDO的输出为bandgap供电，这样bandgap的供电会一直维持在4V，bandgap的line regulation便可以保证，于是LDO的line regulation就能得到保证。
电源上电后，先提供一个近似的Vref让LDO的输出维持在4V附近。这样LDO的输出会为bandgap供电，当bandgap启动后再将bandgap产生的Vref切换给LDO做准确的参考电压。
这样一来bandgap的供电便不随电源变动，LDO的line regulation也可以得到提高。

momoycyc

目前小弟正在做一個2V~3.8V的bandgap
6 K- k3 z" @7 J/ z% U" V1 G感謝啊，很好的觀念

niko0417

原帖由 ljh 於 2007-7-25 06:01 PM 發表
感謝大大的建議,這個想法我有想過然而spec的電流是相當小的, 1.2uA所以用pre-regulator的方式沒有辦法行的通,
0 w* V6 o3 O: R% {, i還是有大大覺得行的通的可以指點一下,我覺得pre-regulator需用電流值應會超過才是.

2 T+ _0 ?7 @% b) z6 x0 z請問一下，1.2uA這個spec是over entire operating voltage嗎？感覺好猛。
) Q# l  ^) P. {  ?如果可以分段做也許機會高些。

aleck

嗯~~~又學到一些新的知識了~~
. t- C# t) g0 L# ~2 }' `: D: H: p感恩啊 ~~~~

seanyang1337

1.2uA這個spec~~真的有點過頭喔~~借問一下用點幾的製程阿??
2 h4 O1 m& c4 g% i/ `你的MOS大部分應該在subthreshold region吧，那面積一定不小喔。

c3a1t039

我的都在135uA，做到1.2uA真的利害了。

c3a1t039

我現在也是在做6-27的Bandgap電路，為了給LDO有一個參考電壓，但是做完整個電路去模擬line regulation發現，當高電壓下降到低電壓時，Vref(Bandgap輸出)會幾乎降到零，要等一段時間後才會穩定，
3 U. v' i4 [9 Y因此我在尋找解決Bandgap的line ragulation問題。
( Z" g/ D8 w& R# T2 w1.因為我的電壓範圍很大，因此我在設計Bandgap的OP上將MOS的Length調到最高，使Vref的變動很小。
* p! J; W7 }: }1 K! N+ u6 x但是這讓我模擬VDD 20V降到6V 或是 27V降到6V，我的Vref並不會很快的穩定，因此我又將Length直條到1u，後Vref會很快達到穩定，但是Vref的變動卻有0.2V以上，想請問我是不是也是如上面所說的讓Bandgap的VDD讓Pre-regulator提供。
% g7 M9 m" \% b6 U% }2 s- l+ x2.Pre-regulator的電路我要怎麼選擇，我目前找到的三種，其中最簡易的適用於UVLO電路(大約10個CMOS)，但是也看過其他的電路，需用到BJT和CMOS的組合，所以我再請問有沒有人有做過Pre-regulator for Bandgap的架構可以提供參考。
附件是我看到的Pre-regulator:
$ ~: S) |. C! Y/ i

RedMeequili

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