工作于亚阈区的纯MOS管基准电压源的研究设计

本文旨在设计一种无三极管无大电阻无运放的纯MOS电压基准源,采用的方法是利用工作在亚阈值区的NMOS和自偏置的共源共栅NMOS组合。采用CSMC(华润上华)0.5 umBiCMOS工艺,在MOS工艺角sf、27℃,得到输出基准电压为1.520 V,电路功耗仅200 nA,在温度范围(-20℃～100℃)内的温度系数为31.33 ppm/℃.     

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。     

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.     

一款带POR的可校正低功耗电压基准源

为了解决低功耗、深亚微米工艺条件下基准源的精度问题,本文通过引入工作在亚阈值区MOS管和数字微调技术,提出一种带POR的可校正超低功耗电压基准源,并采用TSMC 90nm COMS工艺对其进行仿真验证。仿真结果表明:该基准源总电流仅为0.876μA,温度系数为24.4 10-6/℃,微调电压步进为25mV。本文提出的基准源与传统基准源比,具有低温漂、可校正、低功耗等优点,适用于便携式低功耗电子产品。     

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带隙基准源的设计

基于SMIC 0.18 μm CMOS工艺,设计了一种适用于数模或模数转换等模数混合电路的低温度系数、高电源抑制比的带隙基准电压源.针对传统带隙基准源工作电压的限制,设计采用电流模结构使之可工作于低电源电压,且输出基准电压可调;采用共源共栅结构(cascode)作电流源,提高电路的电源抑制比(PSRR);采用了具有高增益高输出摆幅的常见的两级运放.Cadence仿真结果表明:在1.8V电源电压下,输出基准电压约为534 mV,温度在-25～100℃范围内变化时,温度系数为4.8 ppm/℃,低频电源抑制比为-84 dB,在1.6～2.0 V电源电压变化范围内,电压调整率为0.15 mV/V.     

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．     

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.     

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.     

一种低电压、低功耗CMOS基准电压源的设计

本文设计了一种低电压、低功耗、高电源抑制比CMOS基准电压源。该电路基于工作在亚阈值区的MOS管,利用PTAT电流源与微功耗运算放大器构成负反馈系统以提高电源电压抑制比。SPICE仿真显示,在1V的电源电压下,输出基准电压为609mV,温度系数为72ppm/℃,静态工作电流仅为1.23μA。在1-5V的电源电压变化范围内,电压灵敏度为130μV/V,低频电源电压抑制比为74dB。该电路为全CMOS电路,不需要用到寄生PNP三极管,具有良好的CMOS工艺兼容性。