Descripción: |
Las referencias de voltaje son una parte esencial de la mayoría de los sistemas electrónicos,
ya que fijan un punto de operación estable utilizado por otros subcircuitos para generar
resultados predecibles y repetibles. Una referencia de voltaje tiene múltiples aplicaciones
en circuitos analógicos y de señal mixta tales como reguladores de voltaje, sistemas
de adquisición de datos, memorias, convertidores DA o AD, amplificadores operacionales
o equipamiento de medición; y éstos a su vez son componentes indispensables dentro de
dispositivos electrónicos que se usan comúnmente (laptops, teléfonos celulares, etc). Entre
sus principales características, es que exhiben muy poca dependencia con el voltaje de
alimentación y con los parámetros del proceso, y una dependencia bien definida con la
temperatura.
Las referencias de voltaje bandgap hacen uso de las características de los transistores
bipolares, ya que éstas han sido ampliamente estudiadas y caracterizadas, presentando
un comportamiento bien definido y predecible con la temperatura. A partir del voltaje
Base-Emisor, VBE, es posible obtener otros 2 voltajes que tienen el rol de referencias físicas
intrínsecas: el voltaje térmico kT/q y el voltaje bandgap del silicio Vg0. El primero puede
ser utilizado para generar un voltaje proporcional a la temperatura absoluta (PTAT),
mientras que el voltaje bandgap es usado para generar un voltaje de referencia independiente
de ésta. Para su implementación en tecnología CMOS, los transistores bipolares
utilizados son normalmente transistores PNP de substrato, los cuales son dispositivos verticales
formados por una difusión tipo P, pozo tipo N y substrato P. El hecho de que la
tecnologías CMOS permita incluir transistores bipolares bajo el mismo proceso de fabricación,
hace posible integrar este tipo de referencias en un mismo chip.
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