一种带隙基准源设计研究

带隙基准源在各种芯片中应用广泛,很多电子系能的性能直接受基准源的影响。论文提出一种采用电阻修整的带隙基准源的设计方法,通过修整来调节基准源由于受工艺等因素影响而产生的偏差,仿真结果表明．在-50℃到130℃温度范围．基准源的电压偏差为2mV。     

一种高性能CMOS带隙基准电压源的设计

基于CSMC的0.5μm CMOS工艺库模型,设计了一种具有良好性能的CMOS带隙基准电压源电路,并且利用Cadence公司的Spectre仿真工具对电路进行了仿真。所设计电路产生的基准电压约为1.14 V,在-40℃到100℃的温度范围内所得到的温度系数为4.6 ppm/℃,电源抑制比在低频时为-107 dB。     

一种低温度系数带隙基准电压源的设计

设计采用双极性结型晶体管产生一个二阶温度补偿电压,并将其与一阶温度补偿电压加权叠加得到一个低温度系数的带隙电压.通过采用增大运放增益和负反馈回路提高电源抑制比.电路基于0.13μm BCD工艺实现,使用Cadence中Spectre环境进行仿真.在工作电源电压为5 V的情况下,温度等于27℃时输出电压为1.209 V,电源电压抑制比为-58 d B@100 Hz,在-40-130℃温度范围内,输出电压变化范围为0.93 mV,平均温度系数为4.51 ppm/℃.     

一种高阶曲率补偿的带隙电压基准

设计了一种高阶曲率补偿的带隙电压基准.基于一阶曲率补偿的带隙电压基准,利用三极管基极发射极电压VBE与温度T的非线性关系,将温度特性为k1T k2TlnT的电压与一阶曲率补偿后的带隙电压相加.运用Cadence工具、TSMC 0.35 μm工艺和器件模型进行了仿真,工作电压为3 V,在-50～150 ℃宽温度范围内,一阶曲率补偿带隙电压基准的温度系数为 13 ppm/℃,而运用高阶曲率补偿后带隙电压基准的温度系数减少到 3.1 ppm/℃.     

一种低温漂高电源电压抑制比带隙基准电压源设计

通过将具有高阶温度项的MOS管亚阈值区漏电流转换为电压,并与一阶温度补偿电压进行加权叠加,实现二阶温度补偿.采用高增益的运放和负反馈回路提高电源抑制能力,设计一种低温漂高电源电压抑制比带隙基准电压源.基于0.18μm CMOS工艺,完成电路设计与仿真、版图设计与后仿真.结果表明,在1.8 V的电源电压下,电路输出电压为1.22 V;在温度变化为-40～110℃时,温度系数为3.3 ppm/℃;低频电源电压抑制比为-96 dB@100 Hz;静态电流仅为33μA.     

一种BiCMOS带隙基准电压源的设计

设计了低温度系数、高电源抑制比BiCMOS带隙基准电压发生器电路.综合了带隙电压的双极型带隙基准电路和与电源电压无关的电流镜的优点.电流镜用作运放,它的输出作为驱动的同时还作为带隙基准电路的偏置电路.使用0.6μm双层多晶硅n-well BiCMOS工艺模型,利用Spectre工具对其仿真,结果显示当温度和电源电压变化范围分别为-45~85℃和4.5~5.5 V时,输出基准电压变化1 mV和0.6 mV;温度系数为16×10-6/℃;低频电源抑制比达到75 dB.电路在5 V电源电压下工作电流小于25μA.该电路适用于对精度要求高、温度系数低的锂离子电池充电器电路.     

一种适用于数模转换电路的带隙基准电压源

文章设计了一种应用于D/A转换器芯片中的带隙基准电压电路,在3 V工作电压下具有极低的温度系数,输出电压低于传统带隙基准电路.该电路改进了传统带隙基准电路,减小了运放失调和电路误差,通过电阻二次分压降低了基准输出电压.在SMIC 0.35 μm CMOS工艺下,使用Hspice进行了仿真.仿真结果表明:该基准的温度系数在-40～100 ℃的范围内仅为3.6×10-6 /℃;电源电压在2.7～3.3 V之间变化时,电源抑制比为52 dB.该文设计的带隙基准电压源完全符合设计要求,是一个性能良好的基准电路.     

一种具有温度补偿、高电源抑制比的带隙基准源

介绍了一种用于集成电路内部的带隙基准源 ,采用了 3.3V ,0 .35 μm ,N阱 ,CMOS工艺 .通过Spectres和HSpice的仿真 ,它具有 6× 10 -6K-1的温度系数和 2 .2mV/V的电源抑制比 .     

一种低温漂CMOS带隙基准电压源的设计

在A/D和D/A转换器、数据采集系统以及各种测量设备中,都需要高精度、高稳定性的基准电压源,并且基准电压源的精度和稳定性决定了整个系统的工作性能.电压基准源主要有基于正向VBE的电压基准、基于齐纳二极管反向击穿特性的电压基准、带隙电压基准等多种实现方式,其中带隙基准电压源具有低温度系数、高电源抑制比、低基准电压等优点,因而得到了广泛的应用.本文设计了一个高精度、输出可调的带隙基准电压源,并在SMIC0.25μmCMOS工艺条件下对电路进行了模拟和仿真.     

电流镜型二次曲率补偿的带隙基准源设计

为提高基准源的温度系数、电压调整率和电源抑制比,采用0.6μm标准CMOS工艺,设计一种采用电流镜复制技术的带隙基准源.仿真结果表明,电路具有结构简单、启动性能好、电压输出灵活稳定、温度范围宽等特点,能够满足模拟集成电路的要求.在3种工艺角模型,-50~+195℃温度变化范围内,其温度系数约为1.632×10-5℃-1,电源抑制比为-70 dB;而在4.5~6.5 V的电源范围内,其电压调整率为4.0×10-4.     

一种高电源抑制比的CMOS带隙基准电压源

设计了一种采用前调整器的高电源抑制比的CMOS带隙基准电压源.基于CSMC 0.5 μm标准CMOS工艺,分别对有前调整器与没有前调整器的CMOS带隙基准电压源进行了设计与仿真验证.仿真结果显示,采用前调整器的带隙基准在100 Hz、1 kHz、100 kHz处分别获得了-117.3 dB、-106.2 dB、-66.2 dB的高电源抑制比,而没有采用前调整器的CMOS带隙基准在100 Hz、1 kHz、100 kHz处仅分别获得了-81.8、-80.1、-44.9 dB的电源抑制比;在-15 ～90℃范围内,采用前调整器的带隙基准的温度系数为6.39 ppm/℃;当电源电压在2.2 ～8 V变化时,采用调整器的带隙基准的输出电压变化仅9.73μV.     

基于硅带隙能量的1.2V基准电压源设计

基于0.35μm CSMC(central semiconductor manufacturing corporation)工艺设计,并流片了一款典型的带隙基准电压源芯片,可输出不随温度变化的高精度基准电压。电路包括核心电路、运算放大器和启动电路。芯片在3.3V供电电压,-40~80℃的温度范围内进行测试,结果显示输出电压波动范围为1.212 8~1.217 5V,温度系数为3.22×10-5/℃。电路的版图面积为135μm×236μm,芯片大小为1mm×1mm。     

基于失配控制的非线性补偿带隙基准电路设计

在一阶线性补偿基准非线性温度特性分析基础上,提出了利用基准电路内部可控非线性失调电压实现高阶补偿的方法,即利用3路互偏结构代替传统基准电路中的2路自偏置结构,在宽温度范围内,理想状态下的基准温度系数相比一阶线性补偿明显降低.与其他类型的分段高阶补偿相比,基于失配补偿的带隙基准不仅结构简单,而且工艺稳定性更好.基于CSMC 0.18μmCMOS工艺完成了该基准电路的MPW验证,在-20～120℃温度范围内,基准温度系数的测试结果最低为6.2×10-6/℃.基于理论与实测结果误差产生原因的分析,提出了电阻修调以及面积功耗折中方面的改进措施.     

一种高精度曲率补偿CMOS带隙基准的设计

普通的一阶补偿带隙基准因忽略了VBE的高阶非线性项,其温度系数一般在20×10-6~30×10-6/℃,不能满足高精度系统的设计要求,因此为了得到温度系数更好的基准电压,需要对带隙基准中VBE的高阶项进行补偿。文章利用工作在亚阈值区MOS管的I-V指数特性,分别对低温及高温条件下VBE的高阶非线性项进行了补偿,从而实现了高精度基准电压。     

在芯片可调低电压带隙基准源设计

为高速双模预分频器提供所需的稳定的参考电平,提出了一种基于带隙基准核的在芯片可调低电压带隙基准源电路设计方法,通过在双极型晶体管的附近并联少量电阻,获得数值可调的、常温下具有零温度系数的低电压基准。讨论了运放的反馈环路、失调电压以及开环增益等各项因素对基准电压精度的影响,并给出了相关的分析公式。设计采用0.18μm数模混合CMOS工艺。仿真结果表明,电路的电源抑制比(PSRR)为-48dB,-40℃~+125℃温度变化范围内的温漂系数为8.3×10-6/℃。电路综合性能良好,能满足低温漂、高精度的设计要求。     

一种两级CMOS运算放大器电源抑制比提高技术

在解释了传统基本两级CMOS运算放大器低电源抑制比(PSRR)原因的基础上,提出了一种简单电路技术来提高传统基本两级CMOS运算放大器中频PSRR.该方法原理是通过改变偏置结构产生一个额外的信号支路在输出端跟随电源增益,这样在输出端可以得到近似为零的电源纹波增益,从而能提高运放的PSRR.采用0.35μm标准CMOS工艺库,在Cadence环境下仿真结果显示,改进的运算放大器的PSRR在中频范围内比传统运算放大器可提高20 dB以上.     

一种新型的高电源抑制比带隙基准源的设计

利用有源PMOS负载反相器组成电压减法器,将电源噪声引入运放反馈,得到了一种高电源抑制比的基准电压源。对基准源的低频电源噪声抑制进行了推导和分析。仿真结果表明,在3 V电源电压下,在-40~85℃范围内,温度系数低于1.976 ppm/℃;在27℃下,1 KHz时,电源抑制比达88 dB.     

一种指数曲率补偿CMOS带隙基准源的设计

给出一款带曲率补偿的CMOS带隙基准源电路,该电路利用双极性晶体管电流增益β与温度的指数关系对带隙基准曲率进行补偿,以简单的电路结构获得低的温度系数．电路采用CSMC0．5μm 2P3M mixed signalCMOS工艺设计,Cadence Spectre仿真结果显示,在3．6V的电源电压、-40～85℃范围内,基准源的温度系数为5．0×10-6／℃．     

一种高性能的低压CMOS带隙基准电压源的设计

提出一种新型的芯片内基准电压源的设计方案,基准电压源是当代数模混合集成电路以及射频集成电路中极为重要的组成部分。为满足大规模低压CMOS集成电路中高精度比较器、数模转换器、高灵敏RF等电路对基准电压源的苛刻需要,芯片内部基准电压源大部分采用基准带隙电压源。研究并设计了一种低功耗、超低温度系数和较高的电源抑制比的高性能低压CMOS带隙基准电压源。其综合了一级温度补偿、电流反馈技术、偏置电路温度补偿技术、RC相位裕度补偿技术。该电路采用台积电(TSMC)0.18μm工艺,并利用Specture进行仿真,仿真结果表明了该设计方案的合理性以及可行性,适用于在低电压下电源抑制比较高的低功耗领域应用。