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。     

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.     

高精度可调节CMOS带隙基准电路设计

为了实现可变参考电压的电路结构,且降低该参考电压的温度系数,采用CSMC 0.6 μm的CMOS N阱工艺模型,设计了一种新型高精度可调节CMOS带隙基准电压源电路.该电路在传统带隙基准的基础上,增加了一级运算放大器,并详细分析了合理的参数取值,可以通过调整电阻值来得到任意输出参考电压.设计结果表明,在-55℃～125℃温度范围内,该电路不仅具有良好的温度特性,对工艺也不敏感.     

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.     

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/℃.     

一种二阶补偿的CMOS带隙基准电压源

提出了一种通过沟道长度调制效应进行二阶温度曲率补偿的CMOS带隙基准电压源,并分析了这种结构实现二阶温度曲率补偿成立的条件。采用0.35 μm标准CMOS工艺库,在Cadence环境下进行仿真,在-50°～+120℃温度范围内,一阶曲率补偿的温度系数为9.5 ppm/℃,而运用二阶曲率补偿后该基准电压源具有2.7 ppm/℃的低温度系数。     

一种适应于低电压工作的CMOS带隙基准电压源

采用0．5μm标准的CMOS数字工艺,设计了一种适用于低电压工作的带隙基准电压源．其特点为通过部分MOS管工作在亚阈值区,可使电路使用非低压制造工艺,在1．5 V的低电源电压下工作．该电压源具有结构简单、低功耗以及电压温度稳定性好的特点．模拟结果表明,其电源抑制比可达到88 db,在-40～140℃的范围内温度系数可达到1．9×10-5／℃,电路总功耗为37．627 5 μW．     

低电压基准电压源

设计了一个低电源电压的高精密的CMOS带隙电压基准源,采用SMIC 0.18μm CMOS工艺。实现了一阶温度补偿,具有良好的电源抑制比。测试结果表明,在1.5 V电源电压下,电源抑制比为47 dB,在0~80℃的温度范围内,输出电压变化率为0.269%,功耗为0.22 mW,芯片核面积为0.057 mm2。     

高电源噪声抑制比带隙基准源设计

采用CSMC 0.35μm工艺,通过在电源和带隙基准源电路间插入电流源缓冲级的方法,设计提高带隙基准源电源噪声抑制能力的带隙基准源.在最低工作电压不变的情况下,所设计的带隙基准电源大幅度提高了电路的电源抑制比,且功耗低.仿真结果表明:电源抑制比值为110dB/40dB,Iq=12μA,Vmin=2.4V,可作为模拟IP(知识产权)且易集成于单片系统中.     

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.     

一种高阶温度补偿的CMOS带隙参考源(英文)

介绍了一种基于CSMC0.5-μm2P3Mn-阱混合信号CMOS工艺的高阶温度补偿的带隙参考源。该CMOS带隙参考源利用了Buck电压转换单元和与温度无关的电流,提供了一种对基极-发射极电压VBE的高阶温度补偿。它还采用共源共栅结构以提高电源抑制比。在5 V电源电压下,温度变化范围为-20 ～100℃时,该带隙参考源的温度系数为5.6 ppm/℃。当电源电压变化范围为4 ～6 V时,带隙参考源输出电压的变化为0.4 mV。     

一种高阶温度补偿的CMOS带隙参考源

介绍了一种基于CSMC 0.5-μm 2P3M n-阱混合信号CMOS工艺的高阶温度补偿的带隙参考源。该CMOS带隙参考源利用了Buck电压转换单元和与温度无关的电流,提供了一种对基极-发射极电压V_BE的高阶温度补偿。它还采用共源共栅结构以提高电源抑制比。在5V电源电压下,温度变化范围为-20～100℃时,该带隙参考源的温度系数为5.6ppm/℃。当电源电压变化范围为4～6V时,带隙参考源输出电压的变化为0.4mV。     

一种新颖的高电源抑制带隙基准源电路设计

基于0.18μm BCD工艺,设计了一种新颖的低温漂高电源抑制比(PSRR)的带隙基准源电路。基准核心电路采用自偏置结构,简化了电路的设计。在不显著增加电路功耗与面积的前提下,通过引入预调节电路极大地提高了电路的PSRR。基准源输出采用负反馈结构,进一步提升了PSRR。Hspice软件仿真结果表明:在-40~150℃温度范围变化时,基准输出电压变化为283μV,温度系数仅为1.18×10-6(ppm)/℃;基准的稳定输出电压为1.257 V;电源电压在3~6 V范围变化时,线性调整率为0.082 m V/V;5 V电源电压下,低频时电源电压抑制比为130 d B,在100 k Hz时也能高达65 d B。电路整体功耗为0.065 m W,版图面积为63μm×72μm。     

高阶曲率补偿电流模式的CMOS带隙基准源

为获得一个稳定而精确的基准电压,提出了一种适用于低电源电压下高阶曲率补偿的电流模式带隙基准源电路,通过在传统带隙基准源结构上增加一个电流支路,实现了高阶曲率补偿。该电路采用Chartered 0.35μm CMOS工艺,经过Spectre仿真验证,输出电压为800mV,在-40～85℃温度范围内温度系数达到3×10^-6℃^-1,电源抑制比在10kHz频率时可达-60dB,在较低电源电压为1．7V时电路可以正常启动,补偿改进后的电路性能较传统结构有很大提高．     

一种失调电压补偿电容比例型带隙基准源设计

设计了一种全新的电容比例型带隙基准源,用电容比例取代了通常的电阻比例,有效地减小了电路设计误差以及电路的功耗,理论失调电压可获补偿.电路采用Cadence Spectre软件仿真,Charter 0.35μm CMOS工艺库实现.仿真结果表明,该电路具有极低的电路功耗(8μW),其直流电源抑制比PSRR达到50 dB,温度系数为3×10-5V/℃.     

一种低温度系数高阶补偿基准电压电路设计

基准电压对模拟系统的性能与精度有着至关重要的影响.一般的曲率补偿仅能消除与温度相关的二阶项,难以满足某些电路对高精度的要求.现有的电路存在温度系数较高的问题,亟须对更高阶进行补偿.本文提出了一种新的高阶曲率补偿方法,通过利用CMOS晶体管亚阈值特性设计,成功实现了一种低温度系数电压基准电路.该方法首先利用两个不同温度系数的电流流过相同的亚阈值区CMOS晶体管,产生两个具有不同温度特性的栅源电压.然后,通过对这两个不同温度特性的栅源电压进行相减,产生对数电压,并与一阶补偿电压进行加权叠加,从而实现高阶补偿.为了提高电源抑制比（PSRR）,该电路采用了高增益负反馈回路,避免了传统电压基准电路中放大器的使用,进一步地降低了功耗.本设计基于0.18 μm CMOS工艺,在Cadence软件下完成电路设计、版图设计与仿真验证.仿真结果显示,该电路正常工作电压范围为1.6~3 V,在2 V的工作电压下,基准电压输出295 mV,在-45~125 ℃范围内温度系数为1.26 ppm/℃,PSRR为51.1 dB@1 kHz,最大静态电流为8.9 μA.结果表明,该基准电压电路能够满足高精度集成电路系统的需求.