【IC618-基准电路仿真】【进行中】【有部分细节待继续分析】

IC618电路仿真:电源电压影响与优化策略
文章详细描述了IC618电路的仿真过程,关注电源电压范围、温度补偿、电阻微调以及实际运放电路的性能比较。作者分析了电路的稳定性、误差来源和优化可能,包括电源电压对基准电压的影响以及运放选择对增益的影响。

1、先完成基本结构的实现,不考虑电源电压

1)电路结构

使用的是吴老师视频里的电路,在这篇回答提到了:
在这里插入图片描述
偏置电路部分,参数设计过程已经在这篇文章中给出,不再叙述:
【IC618-偏置电路仿真】【要求电源电压2.7V~3.3V】【进行中】
基准电路图如下:
在这里插入图片描述
取晶体管发射极面积比1:8,上方电流镜比1:8,如果按照温度系数比为23计算,右侧电阻应为13.75 k Ω k\Omega kΩ,但实际仿真表明,使温度系数归零的比值约为16,微调电阻至8.7 k Ω k\Omega kΩ,实现系数归零。

有意思的是,右侧BJT-Diode压降为0.79V,但最终结果仍然稳定在1.2V左右,不知道为什么,原因待分析。

2)仿真

扫描不同vcc(3.3V~5V)下,基准电压随温度变化的曲线:
在这里插入图片描述
可以看到,直到电源电压达到4.27V时,特性趋于稳定
和文章【IC618-偏置电路仿真】【要求电源电压2.7V~3.3V】【进行中】中的理论分析和仿真分析一致:
即:从地开始,共计上升了:0.8(BJT-diode)+ 3Vgs + Δ \DeltaΔ =0.8+3.5=4.3V,3.3V电源无法满足
·详细查看:
在这里插入图片描述

3)结果分析

可以看到,
1、通过温度补偿机制消除了误差后,仍有非线性误差保留,差值约为2.2mV。
这部分的误差消除需要进一步分析。
2、电源电压的变化仍会引起基准电压的变化,变化率约为 6.1‰,即电源电压每变化1V,基准电压变化6.1mv,即1.23V的基准电压变化了0.5%。

2、限制电源电压为2.7V~3.3V时,电路设计

1)理论分析

采用运放构建等电位点:
在这里插入图片描述
左侧电阻上为PTAT电流,右侧 R 2 R_2 R2上方由于叠加 V B E V_{BE} VBE,故适当调整晶体管发射极面积比以及电阻比,可以得到一个与温度无关的参考电压。

电源电压最低值分析:
左支:(BJT-Diode)0.6 + ( V R 1 V_{R1} VR1)<0.1V + Δ \Delta Δ = 0.8V
右支:(Vref)1.2 + Δ \Delta Δ

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