工作在亚阈区之纯MOS管电压基准的设计

采用工作在亚阈值区的NMOS和源极耦合对的组合设计一种无三极管、无大电阻、无运放的,工作在亚阈区的纯MOS电压基准源.利用CSMC(华润上华)0.5μm BiCMOS工艺,采用Cadence spice软件仿真.测试结果显示,输出基准电压为1.520V,电路功耗仅200nA,在温度范围(-20℃～100℃)内的温度系数为31.30ppm/℃.     

一种超低功耗的低电压全金属氧化物半导体基准电压源

针对传统带隙基准电源电压高、功耗高和面积大的问题,提出了一种超低功耗的低电压全金属氧化物半导体(MOS)基准电压源。该基准源通过电压钳制使MOS管工作在深亚阈值区,利用亚阈值区MOS管的阈值电压差补偿热电势的温度特性,同时采用负反馈提高了电压源的线性度与电源抑制比。整个电压源电路采用SMIC 0.18μm互补金属氧化物半导体工艺设计,仿真结果表明:基准电压源的电源电压范围可达0.5~3.3V,线性调整率为0.428%V-1,功耗最低仅为0.41nW;在1.8V电源电压、-40~125℃温度范围内,温度系数为4.53×10-6℃-1,输出电压为230mV;1kHz下电源抑制比为-60dB,芯片版图面积为625μm2。该基准电压源可满足植入式医疗、可穿戴设备和物联网等系统对芯片的低压低功耗要求。     

一种CMOS基准电压源的设计

设计了一种基于CMOS工艺的带隙基准电压源。该基准电压源采用MOS管电流镜技术补偿其输出电压所经过的三极管的基极电流,采用共源共栅电流源作为负载,具有结构简单、低温漂、高电源抑制比特性。仿真结果表明,在VDD=5 V时,该电路具有6.5×10-6V/℃的温度特性和52 dB的电源抑制比。经流片测试,其性能良好,已应用到光通信用跨阻放大器中。     

一种超低温漂的带隙基准电压源

为提高带隙基准电压源的温度特性,采用Buck电压转移单元产生的正温度系数对VBE的负温度系数进行高阶曲率补偿.同时使用共源共栅结构(Cascode)提高电源抑制比(PSRR).电路采用0.5 μm CMOS工艺实现,在5 V电源电压下,基准输出电压为996.72 mV,温度范围在-25~125 ℃时电路的温漂系数为1.514 ppm/℃;当电源电压在2.5~5.5 V变化时,电压调整率为0.4 mV/V,PSRR达到59.35 dB.     

低功耗高电源抑制比CMOS带隙基准源设计

基于Ahujia基准电压发生器设计了低功耗、高电源抑制比CMOS基准电压发生器电路.其设计特点是采用了共源共栅电流镜,运放的输出作为驱动的同时还作为自身的偏置电路;其次是采用了带隙温度补偿技术.使用CSMC标准0.6μm双层多晶硅n-well CMOS工艺混频信号模型,利用Cadence的Spectre工具对其仿真,结果显示,当温度和电源电压变化范围为-50-150℃和4.5-5.5 V时,输出基准电压变化小于1.6 mV(6.2×10-6/℃)和0.13 mV;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10 μA.该电路适用于对功耗要求低、稳定度要求高的集成温度传感器电路中.     

自偏置的多段曲率校正带隙基准源

典型的帶隙基准电压源电路是由CMOS工艺产生的具有负温度系数的寄生横向BJT的发射结电压VEB和具有正温度系数的热电压Vt相补偿产生零温度系数的基准帶隙电压源.但是VEB与温度不是线性关系, 因此VREF需要被校正.本文介绍了一种高精度自偏置多段二次曲率补偿的CMOS帶隙基准电压源.采用0.5 μm CMOS工艺、工作电压为3.3 V,该芯片室温下功耗为94 μW.设计在0 ℃~75 ℃有效温度系数达到了0.7 ppm/℃.     

2.5V 19-ppm/℃的带隙基准电压源设计

论文在分析传统带隙基准源的基础上,设计了低电压输出的带隙基准电压源电路.采用Charter 0.35μm标准CMOS工艺,并用Mentor Graphics公司的Eldo仿真器对带隙基准电压源电路的电源特性、温度特性进行了仿真.该带隙基准电压源的温度系数为19-ppm/℃,在室温下当电源电压2.0~3.0 V时,基准电压源输出电压为(915.4±0.15)mV,功耗小于0.2-mW.     

新型结构的高性能CMOS带隙基准电压源

运用带隙基准的原理,采用0.5 μm的CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)工艺,设计了一个新型结构的高性能CMOS带隙基准电压源.HSPICE仿真结果表明:电源电压VDD最低可达1.9 V,在温度-30～125℃范围内,电源电压VDD在1.9～5.5 V的条件下,输出基准电压VREF＝(1.225±0.001 5) V,温度系数为γTC＝14.75×10-6/℃,直流电源电压抑制比(PSRR)等于50 dB.在温度为25℃且电源电压为3 V的情况下功耗不到15 μW.整个带隙基准电压源具有良好的性能.     

低温度系数高电源抑制比宽频带带隙基准电压源的设计

本文设计了一款低温度系数高电源抑制比的带隙基准电压源。设计采用动态阈值MOS管(DTMOS)产生温度补偿电流,以降低温漂;输出部分采用一个简单的低通滤波器,以降低高频噪声,在较宽频带内提高电源抑制比。电路采用SMIC 0.18μm标准CMOS工艺实现,供电电源为1.8V,仿真结果表明:电路在-40～130℃温度范围内,温度系数为1.54×10-6℃-1,输出基准电压为1.154V,电源抑制比在10Hz处为-76dB,在100kHz处为-85dB,在15 MHz处为-63dB。本基准源具有较好的综合性能,可为数模转换电路、模数转换电路、电源管理芯片等提供高精度的基准电压,具有较大的应用价值。     

隔离可修调低功耗基准电压源

介绍了一种新型的可修调低功耗基准电压源。为适应低功耗集成电路应用,该设计采用共源共栅结构代替传统的放大器结构,使基准电压源的功耗大大降低;为克服由模拟集成电路设计工艺波动而导致的电阻值不精确的问题,该设计引入了电阻修调电路,使该基准电压源在各个工艺角下都能有很好的基准电压输出。同时,隔离式的电阻修调改善了传统的直接熔丝修调带来的噪声影响。在SMIC 0.18μm 3.3V标准CMOS工艺下应用spectre仿真,结果表明,温度变化范围为-40℃~100℃时,温度变化1℃,电压变化量为十万分之一,室温下的参考电压输出为1.22V,3.3V电源电压下的功耗约为3.6μW。该基准电压结构适用于低功耗集成电路设计。