引言
带隙基准源是模拟电路和数模混合电路的重要组成单元，该电路主要应用于低压差线性稳压器（Low Dropout Linear Regulator, LDO）、模数转换器、锁相环等模块中，为这些模块提供稳定的、不随外界条件变化的电压或电流[1]。基准电源的稳定与否，决定了整体电路的性能和稳定性。1973年，Kuijk等[2]提出了一种采用三极管、电阻和运算放大器的带隙基准电路结构。随着电子技术的不断发展，传统基准电压结构并不能很好地完成设计需求。1980年，Tsividis等[3]提出了IC-VBE温度特性新的精确公式，讨论了温度高阶效应。随之而来的是低温漂、高电源抑制比、低噪声的高阶补偿基准电压结构。国内幸新鹏等[4]采用电流模结构，通过VBE线性化法进行高阶曲率补偿，其问题是补偿三级管流经电流仍存在高阶项，导致产生的补偿电流精确度降低。Zhu等[5]提出利用双极型晶体管基极电流和电阻的指数特性来进行曲率补偿，虽然有效降低了温漂系数，但是电路面积庞大，而且这些电路只能在-40°C ~ 125°C甚至更窄的温度范围内工作。席银征等[6]在高阶补偿时采用五管运放进行钳位，较低的增益使得电压钳位效果较差，从而导致产生输出电压的精度有限。
针对上述问题，本文对传统基准结构进行改进，设计了一种新型高阶补偿结构对输出电压进行补偿。采用VBE线性化法对基准电压进行高阶补偿，通过采用不同的电流镜进行复制，在完成高阶补偿的同时，通过对补偿双极晶体管的电流进行高阶补偿，产生具有更高精度的基准电压，进一步降低其温度系数。该设计采用0.18 μm BCD工艺流片，已被应用于一高精度LDO中。
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作者信息：
黄朝轩1，2，李现坤1，魏敬和1，2
（1.中国电子科技集团第五十八研究所，江苏 无锡 214035；
2.集成电路与微系统全国重点实验室，江苏 无锡 214035）
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