红外焦平面阵列传感器中带隙基准源的设计

本文提出一种适用于红外焦平面阵列传感器的高精度BiCMOS电压基准和电流基准设计方案。该方案采用新型电压基准输出级降低Brokaw带隙基准源中的厄尔利效应使电流镜电流完全匹配,同时减小电压基准的输出阻抗;接着利用共源共栅结构的偏置电流提高带隙基准的电源抑制（Power Supply Rejection,PSR）特性;最后通过四个MOSFET管将基准电压和电阻电压钳制相等,进而得到一个高精度、低温度系数的电流基准;而以单个二极管连接的MOSFET作为电流基准启动电路的方式,可更进一步降低电路复杂性。系统采用CSMC 0.5um BiCMOS工艺,利用Cadence Spectre工具对电路进行仿真。结果表明,在电源电压5V,-40°C到125°C温度范围内,基准电压和基准电流的温度系数分别为13.11ppm/°C和31.18ppm/°C,输出电流波动低于0.5%,整体电路的PSR为-86.83dB,解决了恒定跨导基准源精度低的缺陷,符合红外焦平面阵列对基准源高精度、高PSR和低功耗的要求。     

一种高精度BiCMOS带隙电压基准源的设计

在对传统典型CMOS带隙电压基准源电路分析基础上提出了一种高精度,高电源抑制带隙电压基准源。电路运用带隙温度补偿技术,采用共源共栅电流镜,两级运放输出用于自身偏置电路。整个电路采用了UMC 0.6um BiCMOS工艺实现,采用HSPICE进行进行仿真,在TT模型下,仿真结果显示当温度为-40℃～80℃,输出基准电压变化小于1.5mV,低频电源抑制比达到75dB以上。     

电流模式的高阶曲率补偿CMOS带隙基准源

因为传统的带隙电压基准源只经过了一阶温度补偿,且输出电压只能在1.2 V左右,所以为了得到一个可调的、更高精度的电压基准源,提出了电流模式的带隙电压基准源电路。电路采用了高阶曲率补偿方法,且输出的基准电压可根据输出电阻的大小进行调节。电路采用gpdk090 CMOS工艺,通过Spectre仿真,当电源电压为3.6 V、在-60℃~-120℃温度范围内、温度系数为14.4×10-6/℃时电源电压抑制比为78.3 d B,输出电压平均为1.162 V。     

用于温度传感器芯片的高精度低温度系数带隙基准源

为了满足温度传感器芯片对带隙基准源高性能的要求,设计了一种高精度低温度系数带隙基准源。该带隙基准源利用电阻比值校正了一阶温度系数带隙基准电路的非线性温度特性,使得输出的基准电压的精度和温度系数有了很大提高。采用0.8μm BiCMOS（Bipolar-CMOS）工艺进行流片,带隙基准电路所占面积大小为0.04mm???2。测试结果表明：在5V电源电压下,在温度-40~125℃范围内,基准电压的温度系数为1.2×10-5/℃,基准电流的温度系数为3.77×10-4/℃;电源电压在4.0~7.0V之间变化时,基准电压的变化量为0.4 mV,电源调整率为0.13mV/V;基准电流的变化量为变化量约为0.02μA ,电源调整率为6.7nA /V。     

基于BiCMOS工艺可修调的高精度低温度系数带隙基准源设计

设计了一种利用电阻比值校正一阶温度系数带隙基准电路的非线性温度特性来实现低温度系数的高精度低温度系数带隙基准源;同时设置了修调电路提高基准电压的输出精度.该带隙基准源采用0.8μm BiCMOS(Bipolar-CMOS)工艺进行流片,带隙基准电路所占面积大小为0.04 mm2.测试结果表明:在5 V电源电压下,在温度-40℃～125℃范围内,基准电压的温度系数为1.2×10-5/℃,基准电流的温度系数为3.77×10-4/℃;电源电压在4.0 V～7.0 V之间变化时,基准电压的变化量为0.4 mV,电源调整率为0.13 mV/V;基准电流的变化量为变化量约为0.02μA,电源调整率为6.7 nA/V.     

高精度低温度系数带隙基准电压源的设计

基于0.5μm双层多晶双层铝CMOS工艺,采用共源共栅电流镜结构和基极电流补偿方法,设计了一种新颖的高性能带隙电压基准.结果表明,在温度-25℃～125℃范围,基准电压温度系数为15.3×10-6V/℃,低频时,电源抑制比可达-80db.该电路可做为A/D和D/A转换器中的基准电压源.     

BiCMOS带隙基准电压源的设计及应用

基于0.18μm SiGe BiCMOS工艺,设计了应用于一款"10-Gbps跨阻放大器(TIA)"芯片的带隙基准电压源。该带隙基准电压源工作在3.0 V~3.6 V的电源电压下,输出基准参考电压为1.2 V,温度系数为10.0 ppm/℃,低频时电源抑制比为-69 d B,具有良好的性能。应用该带隙基准电压源完成了TIA芯片中偏置电路模块的设计,该偏置电路除了提供偏置电流外,还具备带宽调节功能,可实现对TIA输出电压信号带宽进行7.9 GHz、8.9 GHz、9.8 GHz和10.1 GHz四档调节,提高了TIA芯片的应用性。目前,带隙基准电压源与偏置电路随TIA芯片正在进行MPW(多项目晶圆)流片。     

一种高精度的带隙基准电压源及电流源

设计了一种采用0．25μm CMOS工艺的高精度带隙基准电压源，该电路结构新颖，性能优异，其温度系数可达5ppm／℃，电源抑制比可达到62dB。在此基础上设计了一种基准电流源，其温度系数可达6ppm／℃，输出电流变化率仅为0．03％／V。     

一种低功耗差动CMOS带隙基准源

设计了一种采用0.6μmCMOS工艺的低功耗差动带隙基准电压源电路.在设计中采用两个pn结串联结构来减小运放失调电压的影响,并采用自偏置共源共栅运放来改善MOS器件对电源的依赖性.这种带隙基准源输出电压为2V,功耗为2.3mW,温度系数可达到13ppm/℃,主要适用于高精度模拟系统,并带有提高电源抑制比电路和启动电路.     

一种带隙基准源分段线性补偿的改进方法

为了减小带隙基准源的温度系数和提高温度补偿的灵活性,设计了一种改进型分段线性补偿方法。利用双极型晶体管的温度非线性在整个温度区域内产生7段不同斜率的补偿电流,通过电流模形式对基准电压的高阶温度分量进行叠加,进而对带隙基准电压实现精确温度补偿。基于0.25μm BCD工艺设计了一款低温漂高精度的带隙基准源。HSPICE仿真结果表明,在5 V电源电压下,在-40℃~125℃温度范围内,基准电压的温度系数为0.37×10-6/℃,低频时电路的电源抑制比为-85 dB。电源电压在2 V~5 V范围内,基准电压的线性调整率为0.09 mV/V。     

一种二阶温度补偿的CMOS带隙基准电路

提出了一种可用于标准CMOS工艺下且具有二阶温度补偿电路的带隙基准源。所采用的PTAT2电流电路是利用了饱和区MOSFET的电流特性产生的,具有完全可以与标准CMOS工艺兼容的优点。针对在该工艺和电源电压下传统的启动电路难以启动的问题,引入了一个电阻,使其可以正常启动。基准核心电路中的共源共栅结构和串联BJT管有效地提高了电源抑制比,降低了温度系数。基于TSMC 0.35μm CMOS工艺运用HSPICE软件进行了仿真验证。仿真结果表明,在3.3V供电电压下,输出基准电压为1.2254V,温度系数为2.91×10-6V/℃,低频的电源抑制比高达96dB,启动时间为7μs。     

基于BiCMOS工艺的带隙基准电压源设计

电压基准是模拟集成电路的重要单元模块,本文在0.35um BiCMOS工艺下设计了一个带隙基准电压源.仿真结果表明,该基准源电路在典型情况下输出电压为1.16302V,在-45℃～105℃范围内,其温度系数为3.6ppm/℃,在在电源电压为3V～3.6V范围内,参考电压从.16295V～1.16308V,变化了130uV,电源电压调整率为0.0186%/V.     

一种用于高精度DAC的实用型CMOS带隙基准源

为了满足一种高速、高精度DAC的设计要求。通过带隙基准电压源的基本设计原理,设计了一种实用型的基准电压源,获得了一个快速启动、高稳定性的电压基准电路。基于40 nm的CMOS标准工艺并用cadence软件进行了后仿真,仿真结果表明在室温下,电源电压为2.5 V时输出基准电压为1.184 V;启动时间为0.5μs;消耗功耗为0.185 5 mW;在-15℃~75℃的温度范围内温度漂移系数为8.7×10~(-5)/℃;在低频时电源电压抑制比为-85 dB;绘制版图的面积大小仅为154.799μm×48.656μm。     

一种CMOS带隙基准源的设计与仿真

分析了传统带隙基准源的基本原理,并在此基础上一款CMOS带隙基准源电路。该电路基于UMC0.18μm CMOS工艺设计,利用cadence软件进行仿真。仿真结果表明,CMOS带隙基准源稳定输出电压1.22V,该电路在温度从-50-100℃进行扫描,其变化率为10.7ppm/℃,电源电压在1.7V-1.9V范围内发生变化时帯隙基准源输出电压变化很小。     

一种全CMOS低功耗基准电压源的设计

基于MOSFET亚阈值的特性,通过两个MOSFET阈值电压差与热电压VT相互补偿的原理,提出了一种全CMOS基准电压源电路。与传统带隙基准电路相比,该电路采用全CMOS器件,无需电阻和传统分立电容,具有电路结构简单、功耗低、温度系数小和面积小的特点。通过对电路的理论分析,采用SMIC 0.18μm CMOS工艺模型,利用Cadence工具对电路进行仿真验证,在电源电压为1.8 V的条件下,输出电压为364.3 mV(T=27℃),温度系数为6.7 ppm/℃(-40℃~+125℃),电源抑制比达到-68 dB@10 kHz,功耗为1.3μW。     

一种低压低功耗共源共栅带隙基准电压源的实现

提出了一种低压低功耗的带隙基准电压源电路,设计基于0.5μm2P3M BiCMOS Process,并使用了低压共源共栅电流镜结构减少了对电源电压的依赖,消除了精度与余度之间的矛盾,并用HL50S-S3.1S.lib库文件用HSPICE进行了仿真,其电源抑制比PSRR大约为-78.9dB。     

一种高精度基准源电路

基于90 nm CMOS标准工艺,设计了一种低温漂的带隙基准源电路.一种结构新颖的温度曲率校正电路被采用,作为一级温度补偿电路的曲率校正电路.Hspice仿真结果表明:所设计电压源在温度-20℃～+120℃范围内,平均温度系数约为2.2 ppm/℃,获得了一个低压高精度的带隙基准电压源.     

一种高电源抑制比带隙基准电压源设计

针对实际电路中的电源噪声对带隙基准精度的影响问题,设计一款具有高电源抑制比的带隙基准源。设计包含专用的电源抑制比提高电路,辅以启动电路、带隙主体电路、温度补偿电路等。利用电压负反馈技术,使带隙基准输出电压获得高电源抑制比,减少电源对输出基准电压的干扰。对带隙基准电路设计温度补偿,显著减小温度漂移,可稳定输出2.5 V基准电压。电路在Candance Spectre环境下进行温度特性和电源抑制比的仿真,实验结果表明带隙具有较的低温度系数和较高的电源抑制能力,适用于A/D转换器,DC-DC转换器等高精度电路应用场合。     

一种结构简单的CMOS带隙基准电压源设计

本文提出了一种结构简单高电源抑制比的CMOS带隙基准电压源,供电电源3.3V.采用CSMC 0.5um CMOS工艺.Spectre仿真结果表明,基准输出电压在温度为-40～+80℃时,温度系数为45.53×10-6/℃,输出电压在电源电压为2～5V范围内变化小.电源抑制比达到-73.3dB.     

一种新颖的低电压CMOS带隙基准源设计

设计一种新颖的低电压CMOS带隙基准电压源电路.电路采用了适合低电源电压工作的nMOS输入对管折叠共源共栅运算放大器,并提出一种新颖的启动电路.基于SMICO.35μm标准CMOS工艺,Cadence Spectre仿真结果表明:在低于1-V的电源电压下,所设计的电路能稳定工作,输出稳定的基准电压为622mV,最低电源电压为760mV.不高于100KHz的频率范围内,电源噪声抑制比为-75dB.在-20℃到100℃范围内,温度系数20ppm/℃.