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.     

一种带有新型曲率补偿的带隙基准电压源设计

设计了一种具有新型曲率补偿的电流模式的带隙基准电压源电路,通过在高温时产生一路正温度系数的电流注入到输出端来补偿VBE的高阶负温度系数项实现曲率补偿,从而得到更低温度系数的输出电压.同时采用一种有效的启动电路保证电路上电后可正常启动.该设计基于SMIC 0.13 μm CMOS工艺,在1.2V电源电压下,输出基准电压为500 mV,在-30～130℃范围内温度系数的版图后仿真可达到3.1×10-6 V/℃,整个电路功耗为180 μW.     

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/℃.     

采用分段曲率补偿的新型带隙基准电压源设计

设计了一种利用MOS晶体管产生正负温度系数电流的新型带隙基准电压源,并采用分段曲率补偿技术,从而降低基准电压的温度系数,同时增加工作温度范围.该电路使用TSMC 0.6 um标准CMOS工艺进行设计,Spectre仿真结果表明,电源电压为1.5 V,温度范围为-15~95℃时,温度系数为107 ppm/℃,采用分段曲率补偿后,温度系数降为4.28 ppm/℃.     

一种宽温度范围低温度系数的CMOS带隙基准电路

为得到适用于温度传感器、AD/DA和LDO等精密系统的高精度基准电压,提出基于高阶非线性补偿的5段分段补偿技术,在-40～125℃的宽温度范围内,实现一种高精度带隙基准(BGR)电路. 5段分段补偿技术基于电流镜组合构成的电流加减电路实现. BGR电路基于3.3 V电源供电的0.18μm CMOS工艺完成设计.仿真结果表明,所设计BGR电路的温度系数(TC)为0.05×10~(-6)/℃,工作电流约为28μA,电源抑制比(PSRR)约为-100 dB@dc,线性调整率约为11.8μV/V.     

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／℃．     

低功耗双带隙结构的CMOS带隙基准源

随着片上系统的发展,带隙基准源精度和功耗的要求也越来越高.目前的高阶温度补偿方法在工艺兼容、设计复杂度和功耗上还存在一定的局限性.本文推导了一个新颖的电流模带隙基准电路在饱和区工作时的温度特性,并结合双带隙结构在输出支路上采用电流比例相减的方式实现有效的曲率补偿,从而实现了一个新颖的双带隙结构CMOS带隙基准源.在GSMC 0.18μm工艺下,设计的CMOS带隙基准源版图面积为0.066mm~2.蒙特卡罗后仿真的结果表明,在-40~125℃温度范围内平均温度系数为14.27ppm/℃;在27℃时基准电压平均值为1.201V,标准偏差变化仅为33.813mV(2.82%);在3.3V工作电压下,静态电流平均为9.865μA,电源抑制为-37.21dB.本文设计的带隙基准源具有高精度、低功耗、结构简单的特点,是片上系统的良好选择.     

一种带有曲率补偿的CMOS带隙基准电压源

为降低传统双极结型晶体管(Bipolar Junction Transistor, BJT)型带隙基准源温度系数高的问题,提出了一种带有高阶曲率补偿的带隙基准电压源,极大降低了带隙基准源的温度系数.设计基于传统BJT型带隙基准电路,采用高阶曲率补偿电路对温度系数进行优化,并采用折叠式cascode运算放大器和自偏置cascode电流镜对输入电压范围进行优化.设计的带隙基准源具有低温度系数、高电源电压抑制比、结构简单的优点,是各类片上系统的优良选择.