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。     

一种低压低温漂的CMOS带隙基准源

基于标准0.35umCMOS工艺,采用一级温度补偿电压作为温度曲率校正电压,与传统采用PTAT电压作为温度曲率校正电压相比,获得了一个电路结构简单,性能更好的带隙基准源。使用Hspice进行仿真,仿真结果表明电路可以在-20-100℃范围内,平均温度系数约2ppm/℃,工作电压为1V左右,获得了一个高性能的带隙基准电压源。该带隙基准源可应用于高精度模数转换器(ADC)、数模转换器(DAC)和系统集成芯片(SOC)中。     

一种二阶曲率补偿带隙基准的设计

针对高压电源芯片的需要,提出了一种二次曲率补偿的带隙基准源.该电路在传统带隙基准结构的基础上,利用Bipolar管的电流增益随温度呈指数变化的规律,对带隙基准进行高阶温度补偿.该电路具有温度补偿精度高、电路结构简单且能输出高电位电压基准等优点.采用40VBiCMOS高压工艺流片,仿真用Cadence软件中的spectre工具,流片后测试结果为,工作电源电压±12V,输出电压为-10.78V,在-55℃～125℃范围内,温度漂移系数为2.5ppm/℃,在20kHz时基准源输出电源抑制比为100dB.     

一种用于无源RFID标签芯片的可校准低功耗基准源

提出一种应用于RFID芯片的低功耗、可校准基准源电路。设计采用了全MOS管以及电阻来实现,大部分管子都工作在亚阈值状态,同时可以产生基准电压和基准电流。该基准源采用了GSMC 0.13 μm 1P5M工艺来实现,其最大工作电流不超过350 nA,供电电压为1.2 V,并且在0.9 V~2.5 V电压下均可工作。在-45℃~65℃的工作温度下,电压基准源的温度系数为30.3 ppm/℃,电流基准源的温度系数为20.7 ppm/℃。     

一种结构新颖的曲率校正带隙基准电压源

基于0.35umCMOS标准工艺,采用一种结构新颖的温度曲率校正电路作为一级温度补偿电路的曲率校正电路,与传统的曲率校正电路相比具有更稳定的输出电压和更低的平均温度系数。经过Hspice仿真,结果表明:电压源在温度-20-120范围内,平均温度系数(TC)约1.7ppm/oC;工作电压约1.4V,获得了一个低压高精度的带隙基准电压源。该带隙基准源可应用于高精度模数转换器(ADC)、数模转换器(DAC)和系统集成芯片(SOC)中。     

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。     

高精度电流偏置电路的设计

提出了一款应用于RF无线收发芯片的高精度电流偏置电路。综合考虑功耗、面积和失调电压对基准电压的影响,设计了一款符合实际应用的带隙基准电路。并以带隙基准电路作基准电流源的偏置,采用电压电流转换器结构设计了具有高电源电压抑制比（PSRR）的基准电流源。电流镜采用辅助运放的设计方法来提高电流镜的输出阻抗,减小沟道调制效应对输出的基准电流的影响,从而提高输出基准电流的精度。采用0．35μzmCMOS工艺设计芯片版图,版图面积为0．18mm^2。提取寄生参数（PEX）仿真结果表明,该电路在-55℃～＋90℃范围内的温度系数为15．5ppm／℃,室温下基准电压为1．2035V;在低频段电流源的电源抑制比为90dB;在外接电阻从1kΩ～400kΩ变化时,输出基准电流误差范围是0．0001μA。     

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。     

带曲率补偿的带隙基准电流源的设计

简单介绍了带隙基准源的基本原理,给出了一款基于Widlar结构的带曲率补偿的带隙基准电压电流源的设计方法,通过采用TSMC₀.5μm工艺库对电路进行仿真,在-40～150℃的温度范围内,其带隙基准的输出具有12ppm/℃的温度系数,电流基准的输出具有42ppm/℃。此外,文中还对曲率补偿电路的工作原理进行了分析,并且通过仿真波形对曲率补偿的工作机制进行了讨论。     

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.     

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.     

应用于安全芯片的一种低功耗高精度基准源

利用亚阈值CMOS管的Ⅰ-Ⅴ指数工作特性,对三级管VBE电压的负温度系数进行补偿,实现了一种针对安全芯片应用需求的新型基准源。该基准源核心结构是使用亚阈值CMOS管搭建缓冲运放,实现6级温度补偿,输出1 V基准电压。所提出的基准源使用SMIC 180 nm工艺实现,并通过Spectre仿真验证:全温区-40℃~125℃内,基准电压变化范围小于1 mV;该基准源典型功耗4.5μA;对低功耗高精度基准源的研究具有很强的实用性和指导意义。     

一种基于斩波调制的带隙基准电压源

为了消除由于晶体管不匹配产生的随机失调对带隙基准源精度的影响,设计了一种采用斩波调制技术的带隙基准电压源。该方法采用对称性OTA的结构来减小带隙基准电压源的系统失调,并利用带隙基准核心电路中的与绝对温度成正比(PTAT)的电流源为OTA提供自适应偏置,从而较小了整个电路的功耗。通过基于0.35μm CMOS工艺并使用Cadence Spectre工具对电路进行仿真,结果表明:斩波频率为100 Hz时,基准电压在室温(27℃)的输出为1.232 V,该带隙基准的供电电压的范围为1.4~3 V;在电压为3 V时,在-40~125℃温度范围内的温度系数为24.6 ppm/℃。     

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、低功耗带隙基准源及其电流源设计

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PSR(Power Supply Rejection)特性;最后通过4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 0.5μm 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5 V,-40℃到125℃温度范围内,基准电压和基准电流的温度系数分别为13×10-6/℃和31×10-6/℃,输出电流波动低于0.5%,整体电路的PSR为-86.83 dB,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6.9 ppm/℃92 dB PSRR基准电压源的设计

提出了一种利用简单结构实现高阶指数曲率补偿和高电源电压抑制比的带隙基准电压源。利用正温度系数的反向饱和电流IS和双极型晶体管正向导通时的电流增益β以及Trimming修条电阻实现温度补偿,同时采用Wilson电流镜和电压负反馈技术来提高PSRR。仿真结果表明,该基准电压源达到了6.9 ppm/℃的温度系数,低频时PSRR最高达92 dB和39.3 ppm/V的线性调整率。     

一种低压低功耗的亚阈型CMOS基准电压源

介绍一种低压、低功耗和低温度系数CMOS基准电压源,该基准电压源的核心MOSFET工作在亚阈值区,采用亚阈值型MOSFET低于某个特定偏置点时,具有负温度系数的特点.电路用标准的0.35 μm CMOS工艺设计,在-40℃～+110℃范围的温度系数为262.6 ppm/ ℃时,基准的输出电压为345.36 mV.本文也...     

新型的2ppm/℃分段线性bandgap电压基准源设计

bandgap是模拟电路当中的基本单元,其性能对整体电路起着关键的作用。一阶温度补偿的bandgap电压基准源其温度系数一般大于10ppm/℃,无法应用于一些高精度的系统当中。传统的Banba结构的二阶温度补偿只能对高温度段的温度系数进行调整,而低温度段的温度系数会恶化,因此难以得到极低的温度系数。提出了一种新型的分段线性补偿bandgap电压基准源电路。该电路能够在原有一阶补偿电路的基础上,对bandgap的输出电压进行分段线性曲率补偿。最终采用sm ic0.35μm工艺仿真后,bandgap输出电压的温度系数小于2ppm/℃。     

一种工作在亚阈值区的CMOS基准电压源设计

提出了一种在低电源电压下工作的CMOS电压基准源,其基准电路采用工作在亚阈值区的nMOS晶体管和自偏置的共源共栅晶体管组合,该电路基准电流产生部分采用两个负反馈回路,确保了基准电流的稳定性.该电路采用标准的0.5 μm CMOS工艺,用Cadence中的Spectre仿真.在fs工艺角下,27℃时基准电压为1.52 V,在120℃范围内(-20℃～100℃)的温度系数可低至31.33 ppm/℃.     

一种新型的低温度系数基准电流源

针对目前集成电路中对高精度基准电流模块的高度需求,通过采用曲率补偿技术,设计了一种低温度系数(TC)的电流基准源;电路基于0.6um BiCMOS工艺,采用独特的设计方法,很好地利用了NPN、PNPBJT的温度特性;通过Hspice仿真和测试结果表明,在-45～85℃的温度范围内,该电路输出的基准电流温度系数为84.4ppm/℃。