Flächenoptimierte Bandgap-Referenz für Low-Power- Anwendungen mit 2,5 – 5,5 V Versorgung

In dieser Arbeit wird eine optimierte Bandgap-Referenz zur Erzeugung einer temperaturstabilen Spannung und eines Referenzstroms vorgestellt. Für Low-Power-Anwendungen wurde die Bandgap-Referenz, basierend auf der Brokaw-Zelle, mit minimaler Stromaufnahme und optimierter Chipfläche durch Multi-Emitter-Layout der Bipolartransistoren implementiert. Zusätzliches Merkmal ist ein verbreiteter Versorgungsspannungsbereich von 2,5 bis 5,5 V. Simulationen zeigen, dass eine stabile Ausgangsspannung von 1,218 V und ein Referenzstrom von 1,997 μA realisiert wird. Im Temperaturbereich -40 °C … 50 °C sowie dem gesamten Bereich der Versorgungsspannung beträgt die Genauigkeit der Referenzspannung ± 0,04 % mit einer Gesamtstromaufnahme zwischen 3,5 und 10 μA. Es wird eine Temperaturdrift von 2,18 ppm/K erreicht. Durch das elektronische Trimmen von Widerständen wird der Offset der Ausgangsspannung, bedingt durch Herstellungstoleranzen, auf ±3,5 mV justiert. Die Referenz wird in einer 0,18 μm BiCMOS-Technologie implementiert