模拟ic入门——设计一个带隙基准Bandgap（二）性能参数和电路仿真
一、性能参数介绍
衡量带隙电压基准性能的参数主要有：温度系数、电源抑制比、功耗、噪声、线性调整率、温度范围等——tride-off
（1）温度系数(TC)
温度系数表示的即为输出电压随温度的变化情况，是衡量基准源性能好坏的重要指标之一，对于基准电压源来讲我们希望其温度系数越低越好。其计算公式为
VREF(max)和VREF(min)分别表示工作温度范围内带隙基准电压的最大值和最小值，Tmax和Tmin分别表示最高温度和最低温度，Vaverage表示工作温度范围内基准电压的平均有效值
如果仅对带隙基准电路进行低阶温度补偿，那么温度系数一般都较高，想要得到较低的温度系数，高阶的温度补偿是必不可少的
（2）电源电压抑制比（PSRR）
定义为：小信号条件下带隙基准对电源电压噪声的抑制能力，是一个交流参数，也可以将其看作交流条件下的线性调整率。它的表达式为：
实际一般用db表示，写为
越大表示Bandgap对电源噪声抑制能力越强，一般要求PSRR绝对值足够大
（3）线性调整率(LR)
LR可以代表电压基准的灵敏度，反映的是电源电压变化引起输出基准电压变化的情况，与PSRR不同的是，LR指在直流状态下输出电压的变化情况
LR的值越小，说明电源电压的变化对带隙基准的影响越小，电路的性能越好，所以一般LR越低越好
（4）功耗
功耗反映了电路在稳定的工作状态下消耗电流的多少，是集成电路设计中需要考虑的关键指标之一，如果要保证电路的噪声更小，工作速度更快，一般需要以增大功耗作为代价。Bandgap功耗一般较小，在uW数量级以下
（5）噪声
噪声反映的是带隙基准电压源输出端的噪声大小。对于一些易受噪声影响的系统，例如：AD/DA、低噪声放大器等，该指标是不可忽略的
计算方法为：测量输出端的噪声谱密度，在关心的频率范围内对噪声谱进行积分，然后对积分值进行开方，从而获得带隙基准输出端在一定频率范围内的噪声大小
二、设计与仿真实例
（1）电路结构
本节我们先来仿真一个基于电压模的电路（ 参考：2.4 带隙基准电路_哔哩哔哩_bilibili）
具体电路如下，整个电路结构非常简单，采用介绍的第一种Bandgap经典结构，其中运放中已经包含启动电路，故不需要再次添加
（2）相关电路参数
（1）pnp33：设成2*2和5*5都行，我这里设的5*5
（2）下面R2电阻取segments=4，大约是20k,经过计算n取8时，要求R1/R2大约是8左右（实际可能会有误差，需要扫描电阻参数确定），故上面先取32，经过实际测最终取40
（3）OP采用经典的电流镜（包含启动电路，两级米勒补偿运放），电流如图所示
（3）电路仿真
（1）温度系数TC——与温度无关
VREF温度曲线如下图所示，可以看到最大vref变化为2.08mv，还是相对不错的，后续可以加一些高阶补偿（曲率补偿）
（2）启动时间仿真
可以选择vpwl，产生任意折线波形，如图所示，启动时间小于10us
（3）稳定性仿真
选择stb仿真，1-1G，选择iprobe。如果运放相位裕度和增益满足，接入之后不会有很大的问题，看到这里相位裕度是87.3（单独运放相位裕度和增益满足是基础，接入之后才能满足和稳定）
(4)电源电压稳定性（线性调整率）——与电压无关
我们让电源电压从3V到4V变化，输出的调整范围，可以看到变化只有6uV,线性调整率为6.5uV/V
后面会介绍关于电流模基准，以及高阶温度补偿相关，以及一些经典论文的原理和电路实现