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.     

一种新型高精度低压CMOS带隙基准电压源

为消除运算放大器失调电压对带隙电压精度的影响,采用NPN型三极管产生ΔVbe,并设计全新的反馈环路结构产生了低压带隙电压.电路采用SMIC 0.18μm CMOS工艺实现,该新型低压带隙基准源设计输出电压为0.5V,温度系数为8ppm/℃,电源抑制比达到-130dB,并成功运用于16位高速ADC芯片中.     

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.     

一种高电源抑制比的基准电压源设计

文章采用0.6 μm N阱CMOS工艺,设计了一种高电源抑制比、低噪声的带隙基准电压源.在传统带隙基准电路结构的基础上,采用添加新的电压支路,在环路反馈网络中直接引进噪声的理念,提高了电源抑制比.利用Cadence Spectre工具仿真,结果表明,电路工作电压范围为2.5～5.5 V,输出基准电压为1.2 V,低频时电源抑制比可达到110 dB,在-25～85 ℃范围内温漂为26×10-6/℃,在10～1.0×105 Hz带宽范围内的RMS电压噪声为43 μV,具有高电源抑制比、低输出噪声的特性.     

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。     

一种指数补偿带隙基准源的设计

设计了一种指数型曲线补偿的带隙基准源电路.利用Bipolar管的电流增益随温度呈指数型变化的特性,有效地对基准源进行指数型温度补偿.电路具有较低的温度系数,并且结构简单;利用深度负反馈的方法,可有效地抑制电源电压变化给带隙基准源所带来的影响,提高了电源抑制比;为了加大电路的带负载能力,该电路增加了输出缓冲级.用spectre工具对其进行仿真,结果显示在-40 ℃～85 ℃的温度范围内,电路具有12×10-6/℃的低温度系数;当电源电压在4.5 V到5.5 V之间变化时,基准源电压的变化量低于85 μV.电路采用0.6 μm BICMOS工艺实现.     

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。     

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.     

一种三阶曲率补偿带隙基准电压源的设计

在传统电流求和模式带隙基准电压源的基础上进行改进,设计了一种简单的三阶曲率补偿带隙基准电压源。该基准源由启动电路、低压高增益两级运算放大器、基准核心电路和高阶曲率补偿电路组成。在低温段,通过PMOS管进行二阶补偿;在高温段,通过PTAT2电流进行三阶补偿。基于CSMC 0．35μm CMOS工艺,采用Cadence软件对设计电路进行仿真分析。结果表明,在－40～125℃温度范围内,5 V电源电压下,基准源输出电压为1．226V,输出电压变化范围为0．51mV,基准源的温度系数为2．5×10－6／℃,低频时的电源抑制比为－67 dB。     

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。     

一种二阶补偿的CMOS带隙基准电压源(英文)

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0.35μm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9.5ppm/℃,而运用二阶曲率补偿后该基准电压源具有2.7ppm/℃的低温度系数。     

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/℃.     

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。     

一种新的CMOS带隙基准电压源设计

设计了一种新的CMOS带隙基准电压源.通过采用差异电阻间温度系数的不同进行曲率补偿,利用运算放大器进行内部负反馈,设计出结构简单、低温漂、高电源抑制比的CMOS带隙基准电压源.仿真结果表明,在VDD=2 V时,电路具有4.5×10-6V/℃的温度特性和57 dB的直流电源抑制比,整个电路消耗电源电流仅为13μA.