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这是两种最常见的用于集成电路中的精密基准。“隐埋”或表层下齐纳管比较稳定和精确。它是由一个具有反向击穿电压修正值的二极管组成,这个二极管埋在集成电路芯片的表层下面,再用保护扩散层覆盖以免在表面下击穿,见图1.1。
硅芯片表面和芯片内部相比有较多的杂质、机械应力和晶格错位。这是产生噪声和长期不稳定性的原因之一,所以隐埋式齐纳二极管比表层式齐纳二极管的噪声小,而且稳定得多,因此它被优先采用于芯片基准源上作为精密的集成电路器件。
但是隐埋式二极管的击穿电压标称值大约为5 V或更大一些,而且为了使它处于最佳工作状态,必须吸收几百微安的电流,所以这种方法对于必须工作在低电压并且具有低功耗的基准来说是不适宜的。对于这样的应用,我们宁愿用“带隙”基准。于是研制出一个具有一个正温度系数的电压用以补偿具有负温度系数的晶体管的V be ,用来维持一个恒定的“带隙”电压(见图1.2)三极管Q2发射极面积是Q1的8倍;这两个管子在R1上产生 一个正比于绝对温度的电流,一个正比于绝对温度的电压与Q1的V be 串联,产生电 压VZ,它不随温度变化并且可以被放大(见图1.2),这个电压等于硅的带隙电压(外推到绝对零度)。
带隙基准与最好的隐埋齐纳基准相比,其准确度和稳定性稍微差一点儿,但是温度特性可优于3 ppm/°C。