基于Bandgap带隙基准的电路设计与仿真：独立测试环境适合新手，包括稳定性与噪声性能分析,Bandgap 带隙基准，基准电压，参考电压带启动电路，无版图，适合新手 每个testbench都有单独的仿真状态，直接安装就可以跑了 温度特性曲线 电源抑制比psr仿真 稳定性仿真，整个环路的增益和相位怎么仿真 噪声仿真，要大概知道噪声的主要贡献来源 ,Bandgap带隙; 基准电压/参考电压; 启动电路; 无版图; 测试bench; 仿真状态; 电源抑制比(PSR); 稳定性仿真; 环路增益; 环路相位; 噪声仿真; 主要噪声来源。,新手友好型带隙基准：多模块仿真状态下稳定与噪声仿真的探究

基准电压噪声的重要性体现在多个方面，尤其在精密电子系统和模拟信号处理中是至关重要的考量因素。基准电压（也称为参考电压）是电子系统中用于比较电压的稳定电压源，它是许多电路正常工作的基准，例如在模数转换器（ADC）、数模转换器（DAC）以及各种测量和控制系统中。噪声，尤其是基准电压噪声，将直接影响这些电路的性能。 基准电压噪声会影响模拟到数字转换的精度。ADC将模拟信号转换为数字形式，需要与基准电压进行比较以确定每个比特。如果基准电压不稳定，包含噪声，那么这个比较的结果可能会出现误差，导致最终数字输出的不准确。例如，在高精度的测量中，噪声可能会导致最小的量化误差，而在医学成像或高精度测试设备中，这样的误差可能导致严重的问题。 基准电压噪声会影响系统的稳定性和重复性。在精密控制系统中，如数控机床、机器人定位系统或任何需要精确控制输出电压的应用中，不稳定的基准电压可能导致系统的不稳定行为，出现位置偏差或者控制失误。 再者，对于信号处理电路，基准电压的噪声同样是一个关键因素。在音频处理、通讯设备、数据采集系统中，基准电压的噪声水平将直接影响信号的质量。在音频应用中，基准电压噪声可表现为背景噪声，影响声音的清晰度和信噪比；在通讯设备中，它会引入误码，降低信号传输的可靠性；在数据采集系统中，它会导致数据的随机误差，影响最终的数据分析结果。 此外，基准电压噪声还会影响电源管理电路。在设计电源时，基准电压通常用于反馈控制，以维持输出电压在一定范围内。基准电压的噪声将被放大器放大，从而影响整个电路的输出电压精度和稳定性。例如，在开关电源或线性稳压器中，基准电压的噪声可能会导致输出电压波动，影响下游电路的功能和效率。 对于高速和高频电路，基准电压噪声的影响更为显著。在高频电路中，噪声会导致信号失真，影响信号的完整性和数据传输的正确性。在高速数字电路中，基准电压的噪声还会影响时钟信号的质量，从而影响电路的时序性能，可能导致数据同步问题和电路性能下降。 基准电压噪声在许多电子系统中都可能成为限制系统性能的关键因素。因此，减小基准电压噪声对于提高系统的精度、稳定性和可靠性至关重要。为了抑制噪声，工程师可能会采用多种方法，如使用低噪声的电压基准芯片、改善电源和接地设计、采用适当的滤波技术、以及在设计中使用差分信号来提高信号对噪声的抗干扰能力等。在电路设计的每一个环节都要考虑到噪声的影响，通过细致的设计和测试，确保电子系统能够在稳定的基准电压基础上正常、准确地工作。

在A／D和D／A转换器、数据采集系统以及各种测量设备中，都需要高精度、高稳定性的基准电压源，并且基准电压源的精度和稳定性决定了整个系统的工作性能。电压基准源主要有基于正向VBE的电压基准、基于齐纳二极管反向击穿特性的电压基准、带隙电压基准等多种实现方式，其中带隙基准电压源具有低温度系数、高电源抑制比、低基准电压等优点，因而得到了广泛的应用。 本文在基于传统带隙电压基准源原理的基础上，采用电流反馈、一级温度补偿等技术，同时在电路中加入启动电路，设计了一个高精度、输出可调的带隙基准电压源，并在SMIC 0.25μm CMOS工艺条件下对电路进行了模拟和仿真。 1 带隙基准电压源工作原理与传统

该IC多时间可编程模式(MTP)内存来存储芯片上的gamma和VCOM代码，消除外部EEPROM的需求。

测量源电流或吸电流是医疗、工业、通信和其它类型设备中广泛使用的关键电路，用于激励传感器。驱动脉搏血氧仪传感器中内部IR（红外）和R（红色）LED所需的源（吸）电流就是一个很好的例子。

设计了一种结构简单的基于IDO稳压器的带隙基准电压源。由于目前LDO芯片的面积越来越小，所以在传统带隙基准电压源的基础上，对结构做了简化及改进，在简化设计的同时获得了高的性能。该带隙基准使用三极管作为运算放大器的输入，同时省去了多余的等效二极管，并将此结构应用于LDO结构中。对带隙基准的仿真结果表明，在5V的电源下，产生25×10-6/℃温度系数的带隙基准电压。低频时电源抑制比为138dB。将该带隙基准结合缓冲器应用于LDO稳压器中，对LDO的仿真结果表明，负载特性良好，相位裕度为63.3度。线性负载率也

0 引言 　　基准电压是数模混合电路设计中一个不可缺少的参数，而带隙基准电压源又是产生这个电压的最广泛的解决方案。在大量手持设备应用的今天，低功耗的设计已成为现今电路设计的一大趋势。随着CMOS工艺尺寸的下降，数字电路的功耗和面积会显著下降，但电源电压的下降对模拟电路的设计提出新的挑战。传统的带隙基准电压源结构不再适应电源电压的要求，所以，新的低电压设计方案应运而生。本文采用一种低电压带隙基准结构。在TSMC0．13μmCMOS工艺条件下完成，包括核心电路、运算放大器、偏置及启动电路的设计，并用Cadence Spectre对电路进行了仿真验证。 　　1 传统带隙基准电压源的工作原理 　

 在专用医学微弱信号放大电路中，需要非常精准的电压源，为此，提出了一种新型的带隙基准电压源，采用低温补偿和高温补偿相结合的温度补偿方式，输出带隙基准电压为1.109 V，在-40~125 ℃范围内的温度系数为0.445~0.604 ppm/℃。同时采用了预稳压器来提高电路的PSR（电源抑制），使得PSR在10 Hz时为-127.5 dB，在100 kHz时达到-63 dB。文中设计的电路静态电流只有10 μA，消耗的功耗在36 μW左右。该带隙基准电路还有不随工艺变化的特点，工艺差别使输出电压最大产生61.5 μV的变化。

几乎所有的电源均是专为提供一个稳定的输出电压或电流而设计的。提供这种输出调节功能需要一个闭环系统和即将被调节的输出电压或电流的反馈。尽管有很多种用于对可用反馈环路进行补偿的不同控制拓扑，但它们通常都可以被归为两类：脉宽调制 (PWM) 或迟滞。在这两种基本拓扑的基础上演变出了第三种拓扑，其为此二者的融合：基于迟滞的拓扑。针对不同的应用，这些控制拓扑各有优缺点。

提出了一种利用简单结构实现高阶指数曲率补偿和高电源电压抑制比的带隙基准电压源。利用正温度系数的反向饱和电流IS和双极型晶体管正向导通时的电流增益β以及Trimming修条电阻实现温度补偿，同时采用Wilson电流镜和电压负反馈技术来提高PSRR。仿真结果表明，该基准电压源达到了6.9 ppm/℃的温度系数，低频时PSRR最高达92 dB和39.3 ppm/V的线性调整率。