一种高阶曲率补偿带隙基准的原理与实现

基于指数型和二阶曲率补偿技术,设计了一个高阶曲率补偿带隙基准.在电路结构上采用电流镜和负反馈回路代替运放反馈回路,不仅避免了运放的失调电压所引起的输出误差和温漂问题,而且使得电路相对简单,更适于电路系统集成.;利用二阶曲率补偿和双极晶体管的电流增益β随温度成指数型变化的规律,对输出电压温度特性进行补偿,提高了的温度稳定性.基于0.6μm BiCMOS工艺设计了基准电路和版图.仿真、测试结果表明:基准在ΔV=2.8V的电源电压幅度范围下,具有0.08mV/V的电源抑制特性.在-55～125℃的范围内Vref的温度系数为5×10-6/℃.     

一种具有大电流驱动能力的低温漂带隙基准电压源

基于XFAB 0.6 μm CMOS工艺,设计了一种具有大电流驱动能力的低温度系数带隙基准电压源。通过设置不同温度系数的电阻的比值,实现带隙基准的2阶曲率补偿。采用新的电路结构,使基准源具有驱动10 mA以上负载电流的能力。经过Hspice仿真验证,常温基准输出电压为2.496 V,-55 ℃~125 ℃温度范围内的温度系数是3.1×10-6/℃;低频时,电源电压抑制比为-77.6 dB;供电电压在4~6 V范围内,基准输出电压的线性调整率为0.005%/V;负载电流在0~10 mA范围内,基准输出电压波动为219 μV,电流源负载调整率为0.022 mV/mA。     

一种带曲率补偿的高精度带隙基准源设计

基于OKI 0.5 μm BCD工艺,设计了一种带曲率补偿的低温漂带隙基准源。采用Brokaw带隙基准核心结构,引入一个高阶效应的电流,对基准进行补偿。结合基准核心电路产生的无温度系数电压,利用简单的电路实现基准电流源的产生。仿真结果表明,在4.5 V供电电压下,-40 ℃~150 ℃温度范围内,基准电压的波动范围为1.1755~1.17625 V,温漂为3.9 ×10-6/℃,基准电流为3.635 μA,输出基准电流波动仅为2.2 nA,精度较高,低频时电路电源抑制比为-76 dB。     

一种带分段曲率补偿的带隙基准电压源

在传统带隙基准电路的基础上,设计了一种带分段曲率补偿的带隙基准电压源。利用亚阈值区MOS管的漏电流与栅-源电压呈指数关系而产生的非线性补偿电流,分别对温度特性曲线的低温段和高温段进行补偿。该电路采用0.18 μm 标准CMOS工艺进行设计,仿真结果表明,输出基准电压为600 mV,在-40 ℃~125 ℃温度范围内的温度系数为9.4×10-7/℃。     

一种带曲率补偿的低功耗带隙基准设计

为了改善传统带隙基准中运放输入失调影响电压精度和无运放带隙基准电源抑制差的问题,设计了一款基于0.35μm BCD工艺的自偏置无运放带隙基准电路。提出的带隙基准源区别于传统运放箝位,通过负反馈网络输出稳定的基准电压,使其不再受运算放大器输入失调电压的影响;在负反馈环路与共源共栅电流镜的共同作用下,增强了输出基准的抗干扰能力,使得电源抑制能力得到了保证;同时采用指数曲率补偿技术,使得所设计的带隙基准源在宽电压范围内有良好的温度特性;且采用自偏置的方式,降低了静态电流。仿真结果表明,在5 V电源电压下,输出带隙基准电压为1.271 V,在-40～150℃工作温度范围内,温度系数为5.46×10^-6/℃,电源抑制比为-87 dB@DC,静态电流仅为2.3μA。该设计尤其适用于低功耗电源管理芯片。     

一个电压接近1V 10ppm/℃带曲率补偿的CMOS带隙基准源

介绍了一个带曲率补偿的低电压带隙基准源.由于采用电流模结构,带隙基准源的最低电源电压为900mV.通过VEB线性化补偿技术,带隙基准源在0到150℃的温度范围内的温度系数为10ppm/℃.在电源电压为1.1V时,电源电流为43μA,低频的PSRR为55dB.该带隙基准源已通过UMC 0.18μm混合信号工艺验证,芯片面积为0.186mm2.     

一种低功耗曲率补偿带隙基准电压源

设计了一种低功耗曲率补偿带隙基准电压源。利用亚阈值MOS管差分对,产生曲率补偿电流,对输出基准电压进行曲率补偿。采用低功耗运放来增强基准电压源的电源抑制能力,同时降低基准电压源的功耗。采用SMIC 0.18 μm 混合信号CMOS工艺进行设计。仿真结果表明,在1.5 V电源电压下,基准电压源的输出基准电压为1.224 V,在-40 ℃~125 ℃范围内的温度系数为1.440×10-6/℃~4.076×10-6/℃,电源抑制比为-77.58 dB,消耗电流为225.54 nA。     

一种新型电流模式带隙基准源的设计

提出了一种新型电流模式的带隙基准电压源结构,与传统带隙基准源不同,通过电流模式高阶曲率补偿技术,消除了高阶温度系数对基准电压的影响,得到一个与温度相关性较小的基准电压.电路采用Chartered 0.35μm工艺进行设计,仿真验证结果表明,在-40℃～125℃温度范围内,温度系数为7.25×10-6/℃,基准电压平均值为1.114 V,电源抑制比为-89.28 dB.     

一种4 ppm/℃曲率补偿CMOS带隙基准源

提出了一种采用新型曲率补偿技术的CMOS带隙基准源。该电路利用BJT电流和电压的指数关系,得到了高阶曲率补偿的基准电压。在-55~ 125℃温度范围内,通过HSPICE仿真验证,基准电压的温度系数不到4ppm/℃。在此基础上,实现了可调节的基准电压输出。     

一种带有温漂修调的二阶曲率补偿基准源电路

提出了一种带有温漂修调电路的二阶曲率补偿带隙基准电压源。采用VBE线性化补偿原理,通过在特定支路上产生二阶正温度系数电流来补偿VBE的二阶负温度系数项,从而大大提高了基准电压的温漂特性。另外,设计了电阻修调电路,简化了修调方式,降低了设计难度和设计成本,并且保证了基准电压的高精度。电路基于TSMC 0.18μm BCD工艺设计,使用Cadence Spectre对电路进行仿真验证,仿真结果表明,在3.3 V电源电压下,基准输出电压约为1.22 V,在-55～125℃温度范围内,温度系数为3.02×10~(-6)/℃,低频时电源电压抑制比为-51.21 dB。