温度补偿MOS栅源电压基准：AC/DC控制器设计

"可用于AC/DC控制器中电压基准源的设计" 本文主要探讨了一种适用于AC/DC控制器中的新型电压基准源电路设计。这种电路利用PTAT（比例于绝对温度）电流作为偏置电流，并且巧妙地利用了二极管连接的MOS晶体管的迁移率与阈值电压的温度系数相互补偿的特性，以生成几乎不受温度影响的栅源电压。电路设计简洁，无需额外的启动电路和运算放大器，因此减少了运放失调可能对基准源产生的影响。设计采用了CSMC0.5μm的BCD工艺，确保了电路的高效性和稳定性。 在AC/DC转换器的控制芯片中，电压基准源扮演着至关重要的角色。它提供的精确基准电压与输出端的反馈电压进行比较，根据比较结果生成脉宽调制信号，以此来调整输出电压，保证输出电压的稳定。近年来，基于MOS栅源电压基准的研究越来越受到关注，因为其结构简单且能够实现较宽范围的基准电压值，既可以生成低于1.25V的低电压基准，也能提供高于2V的高电压基准。 文章详细阐述了MOS管中迁移率和阈值电压的相互补偿效应。当一个PTAT电流源通过二极管连接的MOS管时，由于在特定温度下（ZTC，零温度系数点）迁移率和阈值电压的温度系数可以相互抵消，使得栅源电压呈现温度独立性，这一特性被用于构建基准电压源。文章给出了PTAT电流源的数学公式，并进一步解析了MOS管在饱和区的漏电流与温度的关系，以及迁移率和阈值电压随温度变化的具体表达式。 通过对BSIM4.6.0模型的引用，文章揭示了阈值电压温度系数的精确表达式，展示了阈值电压如何随温度线性下降。这种理论分析为实际电路设计提供了基础，确保了基准电压源的低温度系数和高电源电压抑制比，使其能够在AC/DC控制器的迟滞比较器中作为可靠的参考源。 这种创新的电压基准源设计不仅优化了电路结构，降低了复杂性，而且提高了基准电压的精度和稳定性，对于提升AC/DC控制器的整体性能具有重要意义。这种设计方法为电源管理领域的工程师们提供了新的设计思路，有助于推动开关电源集成技术的进一步发展。