Bandgap 如何做到好的line regulation?

ljh

大家好:
     目前在做一個Bandgap, Line regulation必須相當的高, 製程用到高壓32V, 用的方法是IPTAT的
方式的BG, 然而下線出來之後, line regulation 5V~32V約70mV, spec為20mv, 實在不知如何解, current
6 c% q( f  o# X4 P- a: Z+ Tmirror 有用cascode去實現, 依然不是很理想, 不知大大有何高見~
+ Y( E4 z6 w4 r3 d* U8 Q) P船長
5 X2 G9 F& x% h1 I
3 ?2 \6 w( Q8 |. {( M
以下是 bandgap voltage reference 的相關討論:
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關於CMOS的正負Tc
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4 r7 m$ j& h2 t2 [! Q請問有關 bandgap 內 op的 spec ....
, ?- K+ c' E1 F. Y5 q& obandgap的模擬問題 (單N,PMOS組成)
BandgapDC扫描温度特性时,不能正常工作
( b( |6 r  A2 Q9 B/ r' R: F( n
  R/ a( Q6 e4 C2 N. |) a/ S) ]$ w
$ R- `) L% B) I% c( F, g. T
: V" O7 _% p- Z, D5 E6 i[ 本帖最後由 sjhor 於 2008-7-4 09:48 AM 編輯 ]

skyboy

沒有在這麼高壓的環境做過..
不過之前去上課時講師有提到一般會使用 pre-regulator 的方式來做為 BG 的 power...

或者您已經這樣做了仍無法 meet spec??

finster

我沒有作到那麼大power range的Bandgap voltage
! o3 W( q0 s+ g1 o  ?# u7 H# e! \我前陣子有作一個2.2V ~ 12V的LDO電路
原本也是打算讓Bandgap voltage的工作範圍是從2.2V ~ 12V,但,考量到corner issue
所以後來改採內部作個internal regulator,亦即將2.2V ~ 12V的power supply透過內部的internal regulator成2.2V ~ 4V的工作電壓,如此一來bandgap voltage的工作範圍就從2.2V ~ 12V變成只有2.2V ~ 4V的電壓範圍
再來,再維持好的bandgap voltage

我個人的建議是將bandgap voltage的op的gain值調到最高
以我這個case來說,bandap voltage的工作電壓從2.2V ~ 5V, 在TT/FF/SS且溫度從-25~150各種情況下,bandgap voltge大概只有7~8mV,我作的這顆bandgap OP的gain值大概在70~90dB左右,在我的觀察裡,OP的gain值愈高,愈能夠縮小bandgap voltage range,不過,缺點就是犠牲了bandwidth,而這就變成一個trade off的考量點
; j6 N2 I8 g: Q; }( c1 R2 A9 P
& E2 l% C8 F- Z# V# c7 U" U0 R以你目前所遇到的情況來看,想讓bangap工作在5V ~ 32V應不是問題,但,如何確保OP Amp在5V ~ 32V均有非常高的gain值就變成幾近不可能的任務,我自己在作2.2V ~ 12V的OP時,低電壓部份的gain值都只有30幾db,一直要高到某個程度電壓才有辦法讓OP高到80db
所以,建議你先用一個pre-regulator來讓電壓往下降,如此一來bandgap voltage才有辦法達到你要的spec,不然你就真的只有碰碰運氣看能不能調出最佳化的電路出來

ljh

感謝大大的建議,這個想法我有想過然而spec的電流是相當小的, 1.2uA所以用pre-regulator的方式沒有辦法行的通,
4 p3 l9 H# f3 U' h還是有大大覺得行的通的可以指點一下,我覺得pre-regulator需用電流值應會超過才是.

sean_huang

james7232

各位大大的建議剛好是我所需要的~
謝謝~

anita66

這問題也困擾我很久了, 感謝各位大大無私分享, 3Q~

bysrobin

我最近也遇到这个问题 需要做一个能在2.5-16V工作的bandgap,要低压高压都Work且低功耗真的有难度
" K( `$ H* S5 _! r4 E, j
我还有个问题想请教一下 在这么宽的电压范围内各位的启动电路如何设计的，因为我的启动电路在高压时消耗很大的电流

151466528

原帖由 bysrobin 於 2009-8-12 11:03 AM 發表
  J  C# [0 h) u$ c, u  U( c我最近也遇到这个问题 需要做一个能在2.5-16V工作的bandgap,要低压高压都Work且低功耗真的有难度
, z0 N; i5 r$ T$ q/ {: j
) o% h3 Z1 m1 B% u' m. ^我还有个问题想请教一下 在&#3 ...

可否设计几个不同开启电压的启动电路,然后开启后通过一总开关来关闭所有启动电路

lynker

原帖由 bysrobin 於 2009-8-12 11:03 AM 發表
0 ?" F& G3 ~  t$ h我最近也遇到这个问题 需要做一个能在2.5-16V工作的bandgap,要低压高压都Work且低功耗真的有难度
. C# u7 U, H% B; d* f. @$ V& j
我还有个问题想请教一下 在&#3 ...

" r  @+ U+ f9 Z5 E+ ?
前段时间做4V的LDO，电压范围4V~20V，对line regulation的要求比较高。搞了好久也没结果，后来发现是bandgap的line regulation有问题。
于是有了如下设想，用LDO的输出为bandgap供电，这样bandgap的供电会一直维持在4V，bandgap的line regulation便可以保证，于是LDO的line regulation就能得到保证。
电源上电后，先提供一个近似的Vref让LDO的输出维持在4V附近。这样LDO的输出会为bandgap供电，当bandgap启动后再将bandgap产生的Vref切换给LDO做准确的参考电压。
7 x2 C9 f3 x8 c9 G# E9 e8 t这样一来bandgap的供电便不随电源变动，LDO的line regulation也可以得到提高。

momoycyc

目前小弟正在做一個2V~3.8V的bandgap
" m7 D. {1 C6 v, U感謝啊，很好的觀念

niko0417

原帖由 ljh 於 2007-7-25 06:01 PM 發表
( g3 V8 y* ~' d8 m感謝大大的建議,這個想法我有想過然而spec的電流是相當小的, 1.2uA所以用pre-regulator的方式沒有辦法行的通,
還是有大大覺得行的通的可以指點一下,我覺得pre-regulator需用電流值應會超過才是.

請問一下，1.2uA這個spec是over entire operating voltage嗎？感覺好猛。
如果可以分段做也許機會高些。

aleck

嗯~~~又學到一些新的知識了~~
6 d# ?+ l1 l  t感恩啊 ~~~~

seanyang1337

1.2uA這個spec~~真的有點過頭喔~~借問一下用點幾的製程阿??
你的MOS大部分應該在subthreshold region吧，那面積一定不小喔。

c3a1t039

我的都在135uA，做到1.2uA真的利害了。

c3a1t039

我現在也是在做6-27的Bandgap電路，為了給LDO有一個參考電壓，但是做完整個電路去模擬line regulation發現，當高電壓下降到低電壓時，Vref(Bandgap輸出)會幾乎降到零，要等一段時間後才會穩定，
8 i3 R6 f4 ?  H' e. k因此我在尋找解決Bandgap的line ragulation問題。
# `4 U+ O/ |) H' j4 [1.因為我的電壓範圍很大，因此我在設計Bandgap的OP上將MOS的Length調到最高，使Vref的變動很小。
但是這讓我模擬VDD 20V降到6V 或是 27V降到6V，我的Vref並不會很快的穩定，因此我又將Length直條到1u，後Vref會很快達到穩定，但是Vref的變動卻有0.2V以上，想請問我是不是也是如上面所說的讓Bandgap的VDD讓Pre-regulator提供。
2.Pre-regulator的電路我要怎麼選擇，我目前找到的三種，其中最簡易的適用於UVLO電路(大約10個CMOS)，但是也看過其他的電路，需用到BJT和CMOS的組合，所以我再請問有沒有人有做過Pre-regulator for Bandgap的架構可以提供參考。
# ?+ ?" P; T7 v$ A附件是我看到的Pre-regulator:
) M$ g+ R2 G3 B: }3 Y