高精度带隙基准电路设计：温度稳定与PSRR提升

在现代电源技术中，一种高精度带隙基准电压源电路的设计显得尤为重要。随着模拟集成电路技术的快速发展，芯片系统集成（SoC）已经成为趋势，对电路的精度和稳定性要求日益提升。带隙基准电路因其输出电压和电流对温度和电源电压变化具有极小的敏感性，成为模拟集成电路中的核心组件。 传统的基准电压源电路在0~70℃温度范围内，虽然能够提供稳定的基准电压，但其温度系数通常在10^-4℃左右，且受运算放大器内部参数如失调电压（Offset）和电源电压抑制比（PSRR）等因素的影响，这限制了电路性能的进一步优化。为了克服这些问题，研究者采用自偏压电流源技术，移除运算放大器，利用MOS管电流镜技术实现精确的电流补偿，从而降低温度系数至3×10^-6℃/℃。这种新型设计方法不仅提高了温度稳定性，还在电路中引入自偏压和叠加式（Cascode）结构电流源，显著提升了电源电压抑制比至-85分贝，实现了更高的电路性能。 传统的带隙基准电路主要由具有负温度系数的二极管和正温度系数的热电压Vt组成，通过合理组合它们的电压来抵消外部影响，确保输出电压的恒定。然而，这样的设计需要精密的温度控制和精确的元件匹配，以减小温度变化带来的影响。新型电路结构的成功在于它能够减少对外部因素的依赖，提高整体系统的可靠性。 总结来说，高精度带隙基准电压源电路的实现是模拟集成电路技术发展的一个重要突破，它不仅解决了传统电路在高温稳定性上的问题，还通过优化电路结构提升了电源电压抑制比，从而适应了现代电子设备对高精度和低噪声的需求。随着科技的进步，未来的电源技术将继续向着更高的精度和更低的功耗方向发展。