优化设计的低功耗电压参考电路：提升便携设备电源效率与噪声抗扰度

在便携式设备的设计中，电源效率扮演着至关重要的角色，特别是在模拟集成电路（模拟IC）的噪声抗扰度方面。文章焦点在于介绍一种特殊的电压参考电路，它专为满足这些要求而优化设计。该电路的关键特性包括： 1. 极低的工作静态电流：这种电路能够支持极低的静态电流，如低于250纳安安培（nA），这对于延长便携式设备，如手机、平板电脑等的电池寿命至关重要，因为低静态电流有助于减少功耗。 2. 标准CMOS工艺兼容：电路设计符合标准CMOS工艺，这意味着它能够无缝融入现代半导体制造流程，降低生产成本并保持高性能。 3. 应用广泛：这种电压参考电路适用于多种场景，包括便携式电子设备、汽车电子系统、医疗设备以及对电源抑制比（PSRR）和开关噪声抗扰度有严格要求的片上系统（SoC）。在SoC中，高PSRR有助于隔离数字电路的噪声，确保系统的稳定性和信号质量。 4. 噪声抗扰度：电路设计注重输入噪声抗扰度，能够在1.6V至5.5V的电源电压范围内提供稳定的输出，并能在低频下达到90分贝的噪声抑制效果。输出电压的变化标准偏差仅为0.5%，且在宽温范围内（-40°C至125°C）温度系数保持在15毫伏每摄氏度（ppm/°C）。 5. 高线性稳压性能：考虑到SoC通常依赖电池供电，电路设计着重于在大电源电压范围内提供线性稳压，以确保电池寿命和整体系统性能。 6. 带隙电压参考结构：文章介绍了通过在低压降稳压器（LDO）后添加带隙电压源来提升PSRR的方法，这在没有外部电容器的情况下实现了更紧凑的集成。采用带增益级的结构设计，能有效减少静态电流，同时维持稳定性，克服了传统LDO结构与低静态电流需求之间的冲突。 这篇文章深入探讨了如何通过创新的电压参考电路设计，提升便携式设备中电源效率和噪声抗扰度，以满足不同应用领域的需求，并强调了在SoC设计中优化电源管理的重要性。