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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.
4 p+ \' i! S5 m5 n! A, G# d要使用何種方法?才可以使 bandgap voltage reference 使用的 trim pad 最少?! e# q2 Z  O& N3 W4 o. m8 n4 t
要注意哪一些的製程變異才可以有比較準確的情形!$ _) Q8 c4 y: Y& ?% P* P
是否有不需要 trimming 的 bandgap voltage reference?
( ?- G+ k8 C% l! ?2 w
: v% T) q2 J$ R以下是 bandgap voltage reference 的相關討論:& B4 |* E3 e( w; y" t
bandgap voltage reference? ( K4 e% L  F  D  s' _! x# s2 `
關於CMOS的正負Tc
9 p! }" w2 t4 j4 w9 K. s如何在CMOS process 中做好溫度感應器?
, D, s4 X! |# x$ n& Z: ZBandgap 如何做到好的line regulation?
3 D1 H3 s3 l4 e2 L% T請問有關 bandgap 內 op的 spec ....$ }% i* d( R* e: W' Q' |' S
bandgap的模擬問題 (單N,PMOS組成) 7 ]2 l( i" h% O- p
BandgapDC扫描温度特性时,不能正常工作
; R4 E- t. J* S* U
/ B+ r2 ]+ s9 ], ?  c; r! b' X, E7 l: a) Q7 ?

6 v* T  r2 E9 d8 q  y3 U[ 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
* E7 R) i8 [( J) V# zBandgap 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! J! M+ {8 z2 }+ `. ?' T6 U2 H# F2 T2 \
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
- l$ n/ u  v  [) n" @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
& i9 p* I, W/ K2 k2 T' S2 y5 a) r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
7 y* W+ q  Q( {' X" m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
% ?( e" [2 W' l8 B# x" }1 Ogain=1時相位不能低於-180度  L: ]6 C/ U: C: _' I
這是用波德圖去看2 U9 L) R" }+ h4 t) L
若是直觀分析 則是正回授的gain不能大負回授的gain
4 x' ^. T4 a6 [: \4 }+ G$ @以這個圖來講
; f: Q( Y. o! e6 ^正回授: (op gain)*(M0的gm)*{(M0的ro)//[R4+1/(Q0等效gm)]//(R1+R0)}*[R0/(R0+R1)]+ S- b! ^9 g" y8 \; [: x9 j* e
負回授: (op gain)*(M1的gm)*{(M1的ro)//[1/(Q1等效gm)      ]//(R2+R3)}*[R2/(R2+R3)]
9 O. k! {9 b. R) t; w所以我們令R0+R1=R2+R3, M0=M1, ro為無限大, 可以再化簡一下
4 d% W6 N8 B3 H4 b! S* _這是我的推導   
( Z+ o3 |7 I  ~( ^# b如果有錯請更正
3 h7 @7 E5 E$ F. \3 [6 D$ d" X6 m2 f+ j) h
[ 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。  e/ R0 \/ l! M# l, k/ F0 f4 x
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，. ~/ ^: z' a' R& o. F
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。
" f- S' @8 F1 Q' b3 L: @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
% k4 v% H- m% d, o4 F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, ?0 [) m. F8 n& r  M
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
. z4 m- a: U/ W% q; V( R" doutput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
$ _/ K( `) C/ l7 @$ B( v* H然後再用.ac分析/ R; c0 V6 [+ x* O$ |0 y1 M
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- b5 `+ v. n" x. d
把它存回去 詳細指令可以參考一下mannual , T" m4 G0 l. O* o0 J
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　& d! W4 w. B& X
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　4 {" C% o. i) l/ g& M6 P
不過既然提出這問題　不妨可以試看看這樣ac分析對不對
# f& w  Y, K- u! h9 J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5 D1 M" a; A9 V! _
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
5 H6 g  X7 Z+ F- N2 t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　　
) }7 N% L5 u* k0 g% Y- n/ P( E) T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...& Q: h/ y' J$ W$ t7 y) F

$ t3 D  p& ?  I0 s1 |4 ]) H5 y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- q' O& M; w. l

* S  B# K7 v. v- \. D5 j/ VThey are multiple factors that you need to consider
) i4 ]" }# Q+ k' }4 [% a+ u/ E(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.
. R) S- H" q' e* o$ 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 ranges: U2 ?6 o# T& S
(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.
( D( f" m1 z9 I# C- F& C/ C(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( U" J$ o, _' g) l) o8 D  |: C
(5) On top of all these, your trimming range should also cover the TC, second order effect% t& q3 h' j7 J
will show up across temperature- c$ P2 k0 n# B7 D$ a: j
8 V% |) M) K: P2 G) d
then you decide your trimming range and PAD needed., ~% {( h; T$ K
7 W1 I2 D. ^7 l$ z8 y; h4 W$ f
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.
. N6 {. D) O5 Y* P0 m; u  S. I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" C8 h/ C  ?3 k$ e( P

- E8 n: T0 ~! t/ ^這是 定電流 bandgap
# B& A1 k, J) r, a  `! X5 |& e8 i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?
- Z' o& f( y6 u4 t5 P1 W% VPTAT.8 K  N3 K6 r* \  M/ z
If you use this reference voltage in your IC,what will you get?, _' m  ?& T) |. v/ U3 U" ~

6 F& P3 F0 w4 U& a[ 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 ?
( I; ?. n# M5 K8 k* Z: T) P7 ?# j
  \) H/ v" {5 Ni will get vref and current which independ on temp
作者: happybull    時間: 2007-11-13 07:35 PM
Ooooooooooooh.
1 [% w: c$ K* `% a8 aMy mistake.& @, o8 V3 ?7 s% `7 R0 b
This one comes from Razavi's book.% p, u% c7 ~9 e$ H9 l
7 \* g" N" C' }9 h; {! M( v1 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?; ?2 F0 |1 H+ q* Q9 \
And how will this bandgap start up?- M( f- U4 H# S, U2 `) k( c
3 k  w* [) n$ Z5 o! \& B- t- \
[ 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,: ?; f5 h% c3 r3 ]- R7 F
R/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 / g' Z: h3 |; U6 K7 U+ R- y: u, x
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& K2 a* a7 C' T, v$ `/ ~* b2 W
gain=1時相位不能低於-180度" {0 q" f, j7 q3 h0 h
這是用波德圖去看
( G8 x3 w0 j$ P  m6 C. j2 [若是直觀分析 則是正回授的gain不能大負回授的gain
( `3 x. a# e4 r以這個圖來講
" Q5 G+ D" i/ N3 E& _, \, X正回授: (op g ...
5 [( O4 \7 T- j  C  s( A( J- |

* s: b: J" @5 t6 C. R2 l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 ~% x( d' D( P. S
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
- k/ F8 y7 X8 ^2 F( B% W9 A, m9 _! M+ \0 b9 w3 O- @. n$ G  u

- y; \4 [5 Y  K' b- x5 H    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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