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.     

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.     

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。     

高精度带隙可编程基准电流源的设计

提出了一种新的CMOS高精度带隙可编程基准电路,设计了高精度运放电路和可编程基准电流源电路结构。整个电路采用的是0.18μm标准的CMOS工艺,仿真结果表明,温度在-40～120℃范围内时,基准电压变化为3.2mV。该电路已成功应用于14位高速DAC中,所设计的DAC转换器的输出电流范围为8～32mA。在应用中可根据实际需求,通过调节改变输出电流大小。     

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.     

一种高温高精度带隙基准设计

针对集成电路高温下工作失效的问题,运用零温度系数栅偏置电压理论和漏电流补偿法,设计出一种电源电压为3.5~5.5V,室温190℃有效,温度系数为1.5×10-6 V/℃的高精度带隙基准电路.此带隙基准设计方法有别于常用的以精确匹配电阻和高阶反馈获得低温漂的方法,但同样具有宽电压、低温漂、工艺角稳定等性能,优点是能在高温条件下工作,解决了目前绝大多数带隙基准高精度有效工作温度不超过150℃的问题.     

一种高精度带隙基准的分析与设计

介绍了带隙基准电压源的原理,实现了一种高精度的带隙基准电压源电路.基于CSMC0.6 um用cadence的spectre工具仿真,温度从-40 ℃到125 ℃变化时,温度系数为1.947 ppm/℃,电源电压在3 V～6 V变化时,电源抑制比为97.68 db.     

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。     

一种新型的高性能带隙基准电压源

提出了一种新型的高性能带隙基准电压源,该基准电压源采用共源共栅电流镜提供偏置电流,减少沟道长度调制效应带来的误差,并增加1个简单的减法电路,使得偏置电流更好地跟随电源电压变化,从而提高电路的电源抑制比。整体电路使用CSMC 0.6μm CMOS工艺,采用Hspice进行仿真。仿真结果表明,在-50~ 100℃温度范围内温度系数为2.93×10-5℃,电源抑制比达到-84.2 dB,电源电压在3.5~6.5 V之间均可实现2.5±0.0012 V的输出,是一种有效的基准电压实现方法。     

一种可程控参考电压源电路设计

该文设计的可程控参考电压源电路,具有低温度系数、高电源抑制比、范围可调的性能;设计由外部输入数字信号而转换为芯片内部的参考信号的开关电阻分压电路,不仅提供了与转换相对应的参考电压,还提供了整个芯片其他电路所需的基准电压。这种电路可广泛地应用在可程控微电路中,通过Mutisim2001仿真和实验,得到较好的电压输出特性。     

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 m CMOS工艺、工作电压为3.3V,该芯片室温下功耗为94W。设计在0 oC—75 oC有效温度系数达到了0.7ppm/oC。     

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。     

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/℃.     

可调直流基准电压源的设计

本文叙述了可调直流基准电压的电路原理及直接读出其输出电压值的方法。     

基于CMOS的带隙基准电压源的分析与设计

基准电压源是在电路系统中为其他功能模块提供高精度的电压基准,或由其转化为高精度电流基准,为其它功能模块提供精确、稳定的偏置的电路.它是模拟集成电路和混合集成电路中非常重要的模块.基准源输出的基准信号稳定,与电源电压、温度以及工艺的变化无关.本文在研究带隙基准基本原理的基础上,使用Spectre进行仿真并给出了仿真结果.     

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.     

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．