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带隙基准电压源设计「带隙基准电压原理」

嘉兴2024-07-18电压问答5

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带隙基准电压源原理是什么

带隙基准电压源原理带隙基准电压源是一种电压源,它可以提供一个精确的、可靠的、稳定的电压输出。它的原理是,将一个可调电阻与一个固定电阻相连,形成一个电路,然后将一个电压源连接到电路的一端,另一端接地。由于可调电阻的电阻值可以调节,因此可以控制电路中的电流,从而控制电路中的电压。

 带隙基准电压源设计「带隙基准电压原理」

带隙基准电压源的原理是利用半导体材料的带隙能量与温度之间的特定关系来生成一个与温度无关或具有极低温度系数的稳定电压。半导体材料的带隙能量是指价带顶和导带底之间的能量差,它决定了半导体材料的基本电学特性。

带隙基准电压源的原理是利用半导体材料的带隙能量来产生稳定的参考电压。带隙基准电压源的核心组成部分是一个具有特定带隙能量的半导体材料,如硅或锗。带隙能量是指半导体材料中导带与价带之间的能量差,这个能量差是一个固定的值,对于给定的半导体材料是恒定的。

带隙电压的定义,即PN结在特定条件下的电压差,通过简化表达式,将其转变为一个温度独立的量。在实际设计中,我们可以通过调整电路参数,确保基准电压在温度变化时保持恒定,这就是带隙基准源的核心理念。

产生基准的目的是建立一个与电源和工艺无关,具有确定温度特性的直流电压或电流。在大多数应用中,所要求的温度关系采取下面三种形式中的一种:1)与绝对温度成正比;2)常数Gm特性,也就是,一些晶体管的跨导保持常数;3)与温度无关。

 带隙基准电压源设计「带隙基准电压原理」

Bandgap voltage reference,常常有人简单地称它为Bandgap。最经典的带隙基准是利用一个与温度成正比的电压与一个与温度成反比的电压之和,二者温度系数相互抵消,实现与温度无关的电压基准,约为25V。

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 带隙基准电压源设计「带隙基准电压原理」