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帶隙基準電路
閱讀�2449時間�2023-07-20 17:23:50

帶隙基準電路是一種用于產(chǎn)生穩(wěn)定參考電壓的電路。它能夠輸出高度�(wěn)�、低噪聲的電�,并且不會受到溫度變化的影響。因�,帶隙基準電路在許多精密電子�(shè)備中得到了廣泛的�(yīng)�,例如模�-�(shù)��(zhuǎn)換器ADC�、數(shù)�-模擬�(zhuǎn)換器�DAC�、以�傳感�的測量系�(tǒng)�

介紹

帶隙基準電路是一種基于半�(dǎo)體物理學(xué)原理的參考電壓電�,其原理基于二極管的溫度特性以及半�(dǎo)體材料的禁帶寬度(Band Gap�。帶隙基準電路是通過對比兩個參考電壓進行反饋�(diào)節(jié)來實�(xiàn)高精�、穩(wěn)定的輸出電壓。其中一個參考電壓通常由內(nèi)部熱敏二極管�(chǎn)�,而另一個參考電壓則由帶隙基準單元(Bandgap Reference Unit)產(chǎn)生�

原理

帶隙基準電路的原理基于半�(dǎo)體物理學(xué)中的禁帶寬度。當兩個具有不同摻雜濃度的材料相接觸時,它們的電勢差會形成電場,從而對材料中的自由電子進行限制,形成空穴區(qū)和電子區(qū)。這個區(qū)域被稱為p-n�(jié)。在p-n�(jié)�,能量狀�(tài)分布遵循費米-狄拉克分�,禁帶寬度是能量帶隙。帶隙基準電路利用了半導(dǎo)體材料的禁帶寬度特性來�(chǎn)生一個溫度無�(guān)的參考電壓源,其輸出電壓Vbg可以表示為:

Vbg = Vbe + kT/q ln(Na/Nd)

其中,Vbe為基本二極管的壓�;k為玻爾茲曼常�(shù);T為絕對溫度;q為元電荷�??;Na和Nd分別為p型和n型摻雜濃��

作用

帶隙基準電路在集成電路中廣泛�(yīng)用于模擬-�(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)和�(shù)�-模擬�(zhuǎn)換器(DAC)等精密電路中,以提供穩(wěn)定的參考電�。其輸出電壓具有高精�、低溫漂�、低電壓噪聲以及�(wěn)定性好等優(yōu)點,可以大幅提高電路的可靠性和性能。此外,帶隙基準電路還被廣泛�(yīng)用于傳感器的測量系統(tǒng)�,例如溫度傳感器和加速度��

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