什么是芯片中的校准Ptat和校准bg？

在芯片（尤其是模拟芯片、传感器芯片、电源管理芯片等）中，校准PTAT 和 校准BG 是与 温度感知与基准电压生成 相关的两个重要概念，它们关系到芯片内部温度补偿和参考电压的精度。

1.校准 PTAT（Proportional To Absolute Temperature）

• 什么是 PTAT？
  PTAT 是指 正比于绝对温度（Proportional To Absolute Temperature） 的电压或电流信号。这类信号随温度线性增加，常用于：

  • 温度传感器
  • 温度补偿电路
  • 电压参考电路中的温度斜率控制部分

• 校准 PTAT 的作用
  芯片制造过程中，由于工艺波动，每颗芯片的 PTAT 输出斜率会略有不同，因此需要对其进行校准：

  • 确定斜率：确保温度变化时，PTAT 电压/电流随温度的变化幅度在标准范围内
  • 温度感应准确：温度传感器依赖 PTAT 特性来换算温度
  • 用于温度补偿：芯片中某些电路（如 Bandgap、ADC）需使用 PTAT 补偿温漂

• 校准方式
  一般通过烧录或写入寄存器/OTP 中的 校准系数或偏移值，根据芯片出厂测试结果来修正斜率或零点偏移。

2.校准 BG（Bandgap）

• 什么是 Bandgap（带隙参考）？
  Bandgap Reference 是一种 温度稳定的基准电压源，典型值为约 1.2V，它通过结合 PTAT 和 CTAT（反比温度）电压来生成与温度无关的稳定电压。

  • 广泛用于：ADC、DAC、LDO、电源管理、电压监控等模块
  • 要求高精度和低温漂

• 校准 BG 的作用
  即便带隙结构设计良好，由于制造过程的不一致性，输出电压也会偏离理想值。因此需要校准 BG：

  • 精度补偿：将 Bandgap 输出调至目标电压（如 1.200V ±2mV）
  • 温漂补偿：修正不同温度下的轻微漂移
  • 电源基准：为其他模拟电路提供稳定参考

• 校准方式
  通常是在测试过程中对芯片施加不同温度条件，测量 Bandgap 输出，再通过：

  • 调整内部修调电阻（trimming resistor）
  • 写入校准位（Trim Code）
  • 更新数字校准寄存器

3.PTAT 与 BG 的关系

PTAT 通常是 Bandgap 电路的一部分，两者结合形成一个温度稳定的电压源：

V_BG = V_CTAT + k × V_PTAT

其中：

- V_CTAT 是负温度系数电压（如二极管压降）
- V_PTAT 是正温度系数电压（如ΔVbe）
- k 是调节系数，使总输出对温度零漂移

4.对比内容

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