【正文】 1=R2 時，那么 Vo=5V。 這一改變的作用在于兩點：一是減小了對放大器輸出電阻的影響，因為 Q1 的 0r 產(chǎn)生反饋。鏡像電流源適用于較大電流的工作電路中，若需要減少 2CI 的值，必須要求 R 的值非常的大，這在集成電路中卻難以實現(xiàn)，因此這就需要一定的改進。在原理上， TL431 是一個單端輸入，單端輸出的多級直流放大器。利用這一特性，可在數(shù)字電壓表，穩(wěn)壓電源、電源保護、運算放大等電路中設(shè)計出更多獨特的電路。與其它的器件可以巧妙連接， 構(gòu)成功能強大的實用電路。在工藝上， BEV 的值和電阻的比值相對容易控制，因此這類電源的輸出基準(zhǔn)電壓可以調(diào)得較準(zhǔn)。如果圖 的 ccV 遠遠的大于 )(onBEV ，則 （ ） 式子（ ）中，表明了圖 簡單的鏡像電流源的輸出電流很大程度上會取決于輸入的電壓。因為基極 — 發(fā)射極的電壓的溫度系數(shù)并不是常數(shù)，所以增益 M 可以通過在某一溫度下使得輸出的溫度系數(shù)為 0 而得到。在原則上，這些參數(shù)值都可以由式子（ ）直接計算得到。這里的 C 和 D 都是和溫度無關(guān)的參數(shù)，它們的精確度對于分析設(shè)計并不是多重要。 如下圖設(shè)想的帶隙基準(zhǔn)源電路： nCTu ??)e x p ( 032 Tgi VVDTn ??TTqnk TTTVTTVTV BEgIcBE 00000 ln)()1()( ????? 常數(shù) 16 圖 帶隙基準(zhǔn)源基本原理圖 它的輸出電壓為 )(onBEV 加上 M（常數(shù)）倍的熱電壓 TV 。 分別以 BEV 和熱電壓 TV 為基準(zhǔn)的偏置電壓源，它們會有相反的 FTC 。 （ ） 對于（ ）式，我們可以得到，對其控制相對容易些，而且控制精度也 較高，所以只需要一個精確的修正電阻值（用離子注入電阻改變注入量，或者用金屬膜電阻，并且采用激光修正阻值的工藝）即可精確控制基準(zhǔn)電壓 REFV 的值。我們由圖可以得到： （ ） R31kQb rea k NQ1V C CQb rea k NQ2R11kI10 Ad cQb rea k NQ3R21kBEBEBE VVVRI ???? 2132 12 因此， （ ） 根據(jù)題意得基準(zhǔn)電壓的輸出公式： （ ） 其中， （ ） 式中， I 是代表發(fā)射極電流， A 是有效的發(fā)射結(jié)面積， J是發(fā)射極電流密度，由上面的兩個式子可以推導(dǎo)出： （ ） 由上式可知：利用等效熱電壓的 Vt 正溫度系數(shù)可以和 Vbe 的負溫度系數(shù)相互補償，使得輸出的基準(zhǔn)電壓溫度系數(shù)接近為 0。當(dāng)齊納二極管工作在反向偏置狀態(tài)下， 圖外界提供穩(wěn)定的電壓，則流過它的電流就是穩(wěn)定的，而且隨著電壓的增加，電流會迅速增大。 在集成電路中，與電源電壓無關(guān)的常 用標(biāo)準(zhǔn)電壓有以下三類： （ 1） BE 結(jié)二極管的正向壓降 Vbe， Vbe= ~ V，它的溫度系數(shù) 。 TL431 是一種可調(diào)式的精密穩(wěn)壓集成電路，在功能上相當(dāng)于一只低溫可變的穩(wěn)壓二 極管。然而，使用無運放結(jié)構(gòu)的負反饋帶隙基準(zhǔn)，在 1KHz 的 PSRR 為 90dB，在 1MHz 時的 PSRR 為 30dB。因此，低功耗設(shè)計對于依靠電源工作的便攜式設(shè)備具有非常重要的意義。采用這些電路結(jié)構(gòu)后主要的工作電壓限制通常來自于運放的工作電壓，并且最終受限于 MOS 管的閾值電壓?；鶞?zhǔn)電壓源在電路系統(tǒng)其中的技術(shù)發(fā)展主要表現(xiàn)在這幾個方面： 1） 低溫度系數(shù)的基準(zhǔn)電壓源：在要求精度高的應(yīng)用 場合中，低溫度系數(shù)的基準(zhǔn)電壓源就尤為關(guān)鍵了。我們所說的參考電壓源，就是能夠提供高穩(wěn)定性的基準(zhǔn)電源的電路，它們之間的參考電壓和電源，工藝參數(shù)，溫度的變化關(guān)系是非常小的。然而，通常在實際的電路中，這種情況是不可能實現(xiàn)的。 仿真 分析 結(jié)果顯示，基準(zhǔn)電壓源電路具有較高的穩(wěn)定性， 電壓源的直流輸出電平比較穩(wěn)定， 而且這個直流電平對電源電壓和溫度不敏感。然而，它的溫度穩(wěn)定性和抗噪聲性能夠影響到整個電路系統(tǒng)。該系統(tǒng)的精度在很大程度上取決于內(nèi)部或外部的基準(zhǔn)精度。 關(guān)鍵詞： 基準(zhǔn)電壓源 ,TL431,仿真分析 ,Specture,溫度系數(shù) 2 Abstract The reference voltage source is a basic module of the very wide range of applications in the design of analog integrated circuits. What we call the reference voltage source is able to power provide high stability of the baseline power to the circuit, this relationship between the picture reference and the power, process parameters and temperature is very small, however, its import temperature stability and resistance to noise performance of with the accuracy and performance of the entire circuit system. The accuracy of the system to a large extent depends on the begin is accuracy of the internal or external reference, there is no one to meet the requirements of the is reference circuit, it can not correct and effective system of preset performance. The purpose of this paper is based on bipolar transistors reference TL431 adjustable voltage regulator IC is simulation and analysis. At the beginning of this article, first introduced the development status and trends of the reference voltage source at home and abroad. And then details the basic structure of the reference voltage source circuit and the basic principle, and several different bipolar voltage reference circuit with a simple introduction. Second, the circuit simulation software mulisim .Finally, the circuit simulation software specture TL431 series integrated voltage regulator reference circuit simulation and detailed analysis of the results. Simulation analysis of the main types of DC operating point analysis, AC analysis, Fourier analysis, noise analysis, noise figure, distortion analysis, DC sweep analysis, sensitivity analysis, Parameter Sweep analysis, temperature scanning. Simulation and analysis of simulation results show that the voltage reference circuit has a high stability of the DC voltage source output level is relatively stable, and the DC level is not sensitive to the supply voltage and temperature. Keywords: reference voltage source ,the TL431 ,simulation ,Specture ,temperature coefficient 3 目 錄 1. 緒 論 ...................................................................................................................................... 5 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 ................................................................................... 5 課題研究的目的意義 ............................................................................................... 7 本文的主要 內(nèi)容 ......................................................................................................... 7 2. 基準(zhǔn)電壓源電路和偏置的電流源電路 ................................................................................ 8 基準(zhǔn)電壓源的結(jié)構(gòu) ........................................................................................................ 8 直接采用電阻和管分壓的基準(zhǔn)電壓源 ............................................................ 8 有源器件與電阻串聯(lián)所組成的基準(zhǔn)電壓源 ..................................................... 9 雙極型三管能隙基準(zhǔn)源 ................................................................................... 11 雙極型二管能隙基準(zhǔn)源 ................................................................................ 13 BEV 的溫度特性 ........................................................................................................... 14 對溫度不敏感的偏置 ................................................................................................ 15 對電源不敏感的偏置 .................................................................................................. 19 本章小結(jié) ....................................................................................