UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

Capítulo 4
disminuiría y disminuiría el valor de la salida del amplificador operacional. Para compensar esto,
el diodo Zener se escoge con una tensión de ruptura en torno a 8.2 V, en el que predomina la
ruptura por avalancha y su coeficiente térmico es positivo. Así, cuando aumenta la temperatura
de la referencia, el descenso de la corriente que atraviesa el diodo se cancela con un aumento de
la tensión de ruptura del diodo Zener. Por otro lado, hay que tener en cuenta que la tensión de
offset del amplificador puede sufrir también una deriva térmica que debe tenerse en cuenta.
En general, este tipo de referencias de tensión tienen un ruido muy bajo en la salida. Su
mayor desventaja radica en que requieren tensiones de alimentación bastante elevadas,
necesarias para que el diodo Zener entre en ruptura en torno a 8 V. Asimismo, el consumo de
corriente suele ser mayor que las referencias fabricadas con otras tecnologías.
4.5.4 Referencias de tipo band-gap
Una forma de resolver el problema de la elevada tension de alimentación de las referencias
de tensión tipo Zener enterrado es el uso de referencias de band-gap. En estas referencias, se
suman los valores de dos tensiones con diferente coeficiente térmico [Gra95, p. 338] de tal
manera que se produzca una compensación entre ambos.
Fig. 4.41 muestra el ejemplo más sencillo de referencia de band-gap, llamada de Widlar al
utilizar el espejo ese nombre [Gra95] o bien de ∆VBE. La referencia de tensión LM109 está
basada en este circuito y se han utilizado los valores de resistencias especificados en esta
referencia de tensión [Jun00]. Se puede demostrar que la tensión de salida de este circuito es:
R
V = V + ∆ V
(4.84)
OUT BE, Q3 2
R3
BE
Fig. 4.41: Referencia de tensión de Widlar.
Al estar polarizado con una corriente constante, el primer término decrece con la
temperatura. En cambio, el segundo se comporta de forma opuesta puesto que es proporcional a
VT, tal y como se puede deducir al operar con (4.17). Se puede demostrar que la tensión de
salida tiene un coeficiente nulo a temperatura T0 siendo VOUT igual a la anchura de la banda
130