SP - UMEL - Vysoké učení technické v Brně

Návrh analogových integrovaných obvodů (BNAO) 83Velikosti oblastí emitorů Q1 a Q2 mají poměr v rozmezí 1 až n. Potom napětí narezistoru R je dáno rovnicí (4,55) I=V T /Rln(n). Předpokládejme, že tranzistory M2 a M5 jsoushodné a potom stejný proud poteče i do odporu kR. DostávámeV = kV ln n( 9.2 )outT( )Opět stejně jako u předchozí reference je teplotní chování celého obvodu ovlivněnoteplotní závislostí napětí V T . Toto napětí má kladný teplotní koeficient a proto i celá referencebude mít stejný teplotní koeficient.Napětí generované touto referencí je opět citlivé na zákmity objevující se na napájecíchnapětích. Jsou zde dva omezující vlivy: prvním je citlivost proudu protékajícím M2 a druhýmfaktorem je konečná velikost výstupní impedance tranzistoru„Vlivy rušeníz napájecího napětí budouminimální pokud zajistímevelký výstupní odportranzistorů M1, M3 aM5.“M5. Oba faktory působí ve stejném směru, a proto se jejichvliv sčítá.Z předchozích kapitol o proudových referencíchmůžeme odvodit doporučení i pro omezení vlivu rušivýchsignálů z napájení, která budou platná i pro referencenapěťové (velká obvodová podobnost).9.3 Napěťová reference využívající rozdílu prahových napětíNěkteré speciální technologie umožňují vytvořit tranzistory s různým prahovýmnapětím. Výroba těchto tranzistorů vyžaduje jeden implantační krok navíc v technologickémprocesu.Za cenu další vrstvy masek navíc máme možnost ovlivnit prahové napětí některýchvybraných tranzistorů na čipu. Tento posun v prahovém napětí je mnohem lépe pod kontrolou(je poměrně přesný) než třeba absolutní velikost prahového napětí. Z tohoto důvodu je rozdílv prahových napětích velmi dobrým základem pro generování přesného referenčního napětí.Obr. 45 Napěťová reference odvozená z rozdílu mezi prahovými napětímiTranzistor M1 na Obr. 45 má jiné prahové napětí než zbylé nmos tranzistory v obvodu(tlustší čára v jeho značce znamená speciální prahové napětí). Hradlo tranzistoru M1 jepřipojeno na napětí V AG (analogovou zem) a jeho source napětí je –V th1 . Source tranzistoruM2 (normálního MOS tranzistoru) je připojen na stejný potenciál díky operačnímu zesilovači,který ve smyčce zpětné vazby řídí právě hradlo tranzistoru M2. Výstupní napětí je potomdánoV = −V+ V( 9.3 )outTh, 1 Th,2