Bandgap voltage reference (original) (raw)
A bandgap voltage reference is a temperature independent voltage reference circuit widely used in integrated circuits. It produces a fixed (constant) voltage regardless of power supply variations, temperature changes, or circuit loading from a device. It commonly has an output voltage around 1.25 V (close to the theoretical 1.22 eV (0.195 aJ) band gap of silicon at 0 K). This circuit concept was first published by David Hilbiber in 1964. Bob Widlar, Paul Brokaw and others followed up with other commercially successful versions.
| Property | Value |
|---|---|
| dbo:abstract | A bandgap voltage reference is a temperature independent voltage reference circuit widely used in integrated circuits. It produces a fixed (constant) voltage regardless of power supply variations, temperature changes, or circuit loading from a device. It commonly has an output voltage around 1.25 V (close to the theoretical 1.22 eV (0.195 aJ) band gap of silicon at 0 K). This circuit concept was first published by David Hilbiber in 1964. Bob Widlar, Paul Brokaw and others followed up with other commercially successful versions. (en) Als Bandabstandsreferenz (englisch bandgap voltage reference) bezeichnet man eine Referenzspannungsquelle, deren Ausgangsspannung in temperaturkompensiertem Zustand der Bandabstandsspannung eines Halbleiters entspricht. Je nach Halbleitermaterial, Silizium, Siliziumcarbid oder Galliumarsenid, variiert somit die erzeugte Spannung. Besondere Eigenschaft einer Bandabstandsreferenz ist die hohe Präzision bei geringem schaltungstechnischen Aufwand. Zudem sind Bandabstandsreferenzen temperaturstabil und haben eine geringe Klemmenspannung (< 3 Volt). Entsprechend hat die Schaltung in der Elektronik eine hohe Verbreitung erfahren und ist beispielsweise in jedem integrierten Spannungsregler (Linearregler) enthalten, ebenso in vielen Analog-Digital-Wandlern. Die Entwicklung der ersten Bandabstandsreferenz aus dem Jahr 1971 geht auf Arbeiten von Robert Widlar bei National Semiconductor zurück. Heute existieren Weiterentwicklungen, die bessere Eigenschaften aufweisen und sich ohne zusätzliche Arbeitsschritte in einen CMOS-Prozess integrieren lassen. (de) バンドギャップ・リファレンス（Bandgap reference）は、集積回路において広く用いられている基準電圧回路の一種である。一般的に出力電圧は、1.25Vであり、これはシリコンのバンドギャップエネルギーに起因する。 (ja) Бандга́п (англ. bandgap, запрещённая зона) — стабильный транзисторный источник опорного напряжения (ИОН), величина которого определяется шириной запрещённой зоны используемого полупроводника. Для легированного монокристаллического кремния, имеющего при Т=0 К ширину запрещённой зоны Eg=1,143 эВ, напряжение VREF на выходе бандгапа обычно составляет от 1,18 до 1,25 В или кратно этой величине, а его предельное отклонение от нормы во всём диапазоне рабочих температур и токов составляет не более 3 %. Бандгапы изготовляются в виде двухвыводных «прецизионных диодов» и аналоговых микросхем, но основная область их применения — внутренние источники опорных напряжений, встроенные в микросхемы памяти, стабилизаторов напряжения, мониторов (супервизоров) цепей питания цифровой техники, аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей. Основные топологии бандгапов были разработаны и внедрены в 1970-е годы. В современной промышленности в простых устройствах применяются , в более требовательных — . Наилучшую точность и стабильность обеспечивают разработанные в 1990-х годах «супербандгапы» со схемами коррекции нелинейности и начального отклонения напряжения. Они уступают в точности ИОН на стабилитронах со скрытой структурой, но при этом дешевле в производстве и способны работать при ме́ньших напряжениях и токах питания. Существуют построенные по принципу бандгапа схемы, генерирующие опорное напряжение в 200 мВ при напряжении питания не более 1 В и схемы, потребляющие ток не более 1 мкА. (ru) Бандгап (англ. bandgap, заборонена зона) - стабільне транзисторне джерело опорної напруги (ДОН), величина якого визначається шириною забороненої зони використовуваного напівпровідника. Для легованого монокристалічного кремнію, що має при Т = 0 До ширину забороненої зони Eg = 1143 еВ, напруга VREF на виході бандгапа зазвичай становить від 1,18 до 1,25 В або кратна цій величині, а його граничне відхилення від норми у всьому діапазоні робочих температур і струмів становить не більше 3%. Бандгапи виготовляються у вигляді двухвивідних «прецизійних діодів» і аналогових мікросхем, але основна область їх застосування - внутрішні джерела опорних напруг, вбудовані в мікросхеми пам'яті, стабілізатори напруги, монітори (супервізори) кіл живлення цифрової техніки, аналого-цифрових та цифро-аналогових перетворювачів. Основні топології бандгапів були розроблені і впроваджені в 1970-і роки. У сучасній промисловості в простих пристроях застосовуються бандгапи Відлара, в більш вимогливих - бандгапи Брокау. Найкращу точність і стабільність забезпечують розроблені в 1990-х роках «супербандгапи» зі схемами корекції нелінійності і початкового відхилення напруги. Вони поступаються у точності ДОН на стабілітронах з прихованою структурою, але при цьому дешевші у виробництві і здатні працювати при менших напругах і струмах живлення. Існують побудовані за принципом бандгапа схеми, генеруючі опорну напругу в 200 мВ при напрузі живлення не більше 1 В і схеми, які споживають струм не більше 1 мкА . (uk) |
| dbo:thumbnail | wiki-commons:Special:FilePath/Bandgap-reference.svg?width=300 |
| dbo:wikiPageExternalLink | http://ecad.tu-sofia.bg/et/1999/Statii%20ET99-I/Features%20and%20Limitations%20of%20CMOS%20Voltage%20References.pdf http://www.tedpavlic.com/teaching/osu/ece327/lab3_vreg/lab3_vreg_lm317_example.pdf https://web.archive.org/web/20160303220955/http:/www.ti.com/ww/en/bobpease/assets/www-national-com_rap.pdf |
| dbo:wikiPageID | 516067 (xsd:integer) |
| dbo:wikiPageLength | 10849 (xsd:nonNegativeInteger) |
| dbo:wikiPageRevisionID | 1108379823 (xsd:integer) |
| dbo:wikiPageWikiLink | dbr:Bob_Widlar dbr:Voltage dbr:Integrated_circuit dbr:Noise_(electronics) dbr:Silicon_bandgap_temperature_sensor dbr:P–n_junction dbr:LM317 dbc:Analog_circuits dbr:Line_regulation dbr:Band_gap dbr:Brokaw_bandgap_reference dbr:Parabola dbr:Diode dbc:Electronic_circuits dbr:Absolute_zero dbr:Bipolar_junction_transistor dbr:TL431 dbr:CMOS dbr:Field-effect_transistor dbr:Operating_temperature dbr:Operational_amplifier dbr:Paul_Brokaw dbr:Silicon dbr:Voltage_reference dbr:Bandgap dbr:Robert_Dobkin dbr:File:Bandgap-charakteristic.svg dbr:File:Bandgap-reference.svg |
| dbp:wikiPageUsesTemplate | dbt:Cvt dbt:Efn dbt:Nbsp dbt:Noteslist dbt:Reflist dbt:Short_description |
| dct:subject | dbc:Analog_circuits dbc:Electronic_circuits |
| gold:hypernym | dbr:Circuit |
| rdf:type | yago:WikicatAnalogCircuits dbo:BaseballLeague yago:Artifact100021939 yago:Circuit103033362 yago:Device103183080 yago:ElectricalDevice103269401 yago:Instrumentality103575240 yago:Object100002684 yago:PhysicalEntity100001930 yago:Whole100003553 yago:WikicatElectricalCircuits yago:WikicatElectronicCircuits |
| rdfs:comment | A bandgap voltage reference is a temperature independent voltage reference circuit widely used in integrated circuits. It produces a fixed (constant) voltage regardless of power supply variations, temperature changes, or circuit loading from a device. It commonly has an output voltage around 1.25 V (close to the theoretical 1.22 eV (0.195 aJ) band gap of silicon at 0 K). This circuit concept was first published by David Hilbiber in 1964. Bob Widlar, Paul Brokaw and others followed up with other commercially successful versions. (en) バンドギャップ・リファレンス（Bandgap reference）は、集積回路において広く用いられている基準電圧回路の一種である。一般的に出力電圧は、1.25Vであり、これはシリコンのバンドギャップエネルギーに起因する。 (ja) Als Bandabstandsreferenz (englisch bandgap voltage reference) bezeichnet man eine Referenzspannungsquelle, deren Ausgangsspannung in temperaturkompensiertem Zustand der Bandabstandsspannung eines Halbleiters entspricht. Je nach Halbleitermaterial, Silizium, Siliziumcarbid oder Galliumarsenid, variiert somit die erzeugte Spannung. (de) Бандгап (англ. bandgap, заборонена зона) - стабільне транзисторне джерело опорної напруги (ДОН), величина якого визначається шириною забороненої зони використовуваного напівпровідника. Для легованого монокристалічного кремнію, що має при Т = 0 До ширину забороненої зони Eg = 1143 еВ, напруга VREF на виході бандгапа зазвичай становить від 1,18 до 1,25 В або кратна цій величині, а його граничне відхилення від норми у всьому діапазоні робочих температур і струмів становить не більше 3%. Бандгапи виготовляються у вигляді двухвивідних «прецизійних діодів» і аналогових мікросхем, але основна область їх застосування - внутрішні джерела опорних напруг, вбудовані в мікросхеми пам'яті, стабілізатори напруги, монітори (супервізори) кіл живлення цифрової техніки, аналого-цифрових та цифро-аналогових п (uk) Бандга́п (англ. bandgap, запрещённая зона) — стабильный транзисторный источник опорного напряжения (ИОН), величина которого определяется шириной запрещённой зоны используемого полупроводника. Для легированного монокристаллического кремния, имеющего при Т=0 К ширину запрещённой зоны Eg=1,143 эВ, напряжение VREF на выходе бандгапа обычно составляет от 1,18 до 1,25 В или кратно этой величине, а его предельное отклонение от нормы во всём диапазоне рабочих температур и токов составляет не более 3 %. Бандгапы изготовляются в виде двухвыводных «прецизионных диодов» и аналоговых микросхем, но основная область их применения — внутренние источники опорных напряжений, встроенные в микросхемы памяти, стабилизаторов напряжения, мониторов (супервизоров) цепей питания цифровой техники, аналого-цифровых и (ru) |
| rdfs:label | Referència de voltatge bandgap (ca) Bandabstandsreferenz (de) Bandgap voltage reference (en) バンドギャップ・リファレンス (ja) Бандгап (ru) Бандгап (uk) |
| owl:sameAs | freebase:Bandgap voltage reference yago-res:Bandgap voltage reference wikidata:Bandgap voltage reference dbpedia-ca:Bandgap voltage reference dbpedia-de:Bandgap voltage reference dbpedia-fa:Bandgap voltage reference dbpedia-ja:Bandgap voltage reference dbpedia-ru:Bandgap voltage reference dbpedia-uk:Bandgap voltage reference https://global.dbpedia.org/id/4WLPq |
| prov:wasDerivedFrom | wikipedia-en:Bandgap_voltage_reference?oldid=1108379823&ns=0 |
| foaf:depiction | wiki-commons:Special:FilePath/Bandgap-reference.svg wiki-commons:Special:FilePath/Bandgap-charakteristic.svg |
| foaf:isPrimaryTopicOf | wikipedia-en:Bandgap_voltage_reference |
| is dbo:wikiPageRedirects of | dbr:Band_gap_reference |
| is dbo:wikiPageWikiLink of | dbr:Bob_Widlar dbr:Low-dropout_regulator dbr:LM317 dbr:Voltage_source dbr:Linear_integrated_circuit dbr:Linear_regulator dbr:DDR4_SDRAM dbr:Band_gap dbr:Brokaw_bandgap_reference dbr:Bipolar_junction_transistor dbr:Bipolar_transistor_biasing dbr:TL431 dbr:CWT dbr:Voltage_reference dbr:Silicon–germanium dbr:Band_gap_reference |
| is foaf:primaryTopic of | wikipedia-en:Bandgap_voltage_reference |
