四. 電路結構仿真和調試
本節使用candence軟件,基于TSMC的0.35mm工藝對電路進行進一步的仿真和調試。電路如圖4.1所示。
圖 4.1 Banba結構的電路仿真圖
1. 溫度系數調整
實測結果顯示,輸出電壓Vref的溫度系數在原始參數下變化很大,這是因為計算時將所有器件考慮為理想狀態,這在實際電路仿真中是不可能的,實際MOS管和晶體管都有計算時難以考慮的二級效應,電容、電阻等也非理想。所以要對影響溫度系數的參數進行調整,才能達到優溫度系數。
另外一個重要影響是運放的失調電壓,實際運放的開環增益是有限的并非無窮大,所以Vx和Vy的電壓不會完全相等。所以,在實際電路中對Banba結構進行了適當修改,使用兩級PNP管串聯。如圖3.1中,根據理論分析得到式(4.1)。
(4.1)
M1管的寬長比m越大,M1管通過電流鏡得到的電流越大,失調電壓Vos的影響越小。溫度系數還和電阻R2/R3比值有關。
1).先對M1管的寬長比進行掃描,結果如圖4.2。
圖 4.2 M1管不同寬長比下輸出電壓隨溫度變化曲線
為了更直觀的顯示好的寬長比,根據PPM計算公式(4.2)
(4.2)
使用cadence里面的計算工具得到圖4.3,
圖4.3 M1管不同寬長比下的PPM值
所以M1管的寬長比為18u/0.5u時PPM小,為3.508ppm/℃。
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