中文引用格式： 黃朝軒，李現坤，魏敬和. 一種采用高階曲率補償的帶隙基準源[J]. 電子技術應用，2024，50(10)：7-13.
英文引用格式： Huang Chaoxuan，Li Xiankun，Wei Jinghe. A bandgap reference source with higher-order curvature compensation[J]. Application of Electronic Technique，2024，50(10)：7-13.
引言
帶隙基準源是模擬電路和數模混合電路的重要組成單元，該電路主要應用于低壓差線性穩壓器（Low Dropout Linear Regulator, LDO）、模數轉換器、鎖相環等模塊中，為這些模塊提供穩定的、不隨外界條件變化的電壓或電流[1]。基準電源的穩定與否，決定了整體電路的性能和穩定性。1973年，Kuijk等[2]提出了一種采用三極管、電阻和運算放大器的帶隙基準電路結構。隨著電子技術的不斷發展，傳統基準電壓結構并不能很好地完成設計需求。1980年，Tsividis等[3]提出了IC-VBE溫度特性新的精確公式，討論了溫度高階效應。隨之而來的是低溫漂、高電源抑制比、低噪聲的高階補償基準電壓結構。國內幸新鵬等[4]采用電流模結構，通過VBE線性化法進行高階曲率補償，其問題是補償三級管流經電流仍存在高階項，導致產生的補償電流精確度降低。Zhu等[5]提出利用雙極型晶體管基極電流和電阻的指數特性來進行曲率補償，雖然有效降低了溫漂系數，但是電路面積龐大，而且這些電路只能在-40°C ~ 125°C甚至更窄的溫度范圍內工作。席銀征等[6]在高階補償時采用五管運放進行鉗位，較低的增益使得電壓鉗位效果較差，從而導致產生輸出電壓的精度有限。
針對上述問題，本文對傳統基準結構進行改進，設計了一種新型高階補償結構對輸出電壓進行補償。采用VBE線性化法對基準電壓進行高階補償，通過采用不同的電流鏡進行復制，在完成高階補償的同時，通過對補償雙極晶體管的電流進行高階補償，產生具有更高精度的基準電壓，進一步降低其溫度系數。該設計采用0.18 μm BCD工藝流片，已被應用于一高精度LDO中。
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作者信息：
黃朝軒1，2，李現坤1，魏敬和1，2
（1.中國電子科技集團第五十八研究所，江蘇 無錫 214035；
2.集成電路與微系統全國重點實驗室，江蘇 無錫 214035）
