Predicting the effects of error sources in bandgap reference circuits and...

《Predicting  the  effects  of  error  sources  in  bandgap  reference  circuits  and  evaluating  their  design  implications》

Errors  that  arise  from  tolerance  variations  and  mismatches  between  devices  severely  degrade  the  performance  of  bandgap  reference  circuits,  which  are  essential  building  blocks  to  all  high-performance  systems.  All  these  error  sources  have  been  analyzed  (and  verified  through  SPICE)  and  their  design  implications  have  been  addressed.  It  has  been  found  that  resistor  tolerance  aid  current-mirror  mismatch  are  the  dominant  sources  of  error  in  bandgap  reference-type  circuits.  Further,  it  has  been  found  that  resistor  mismatch,  transistor  mismatch,  and  current-mirror  mismatch  errors  have  a  PTAT  variation,  while  resistor  tolerance  error  has  a  CTAT  dependence  -  both  PTAT  and  CTAT  errors  are  eliminated  by  trimming  the  PTAT  terminating  resistor  in  a  bandgap  circuit,  only  at  room  temperature.  Resistor  TC  errors  cannot  be  trimmed  out  and  hence  resistors  must  therefore  be  carefully  selected  and  designed.