0.13 μm CMOS电流模式高精度基准源设计

为提升基准源的精度,降低功耗,设计了一种新型带曲率补偿的低功耗带隙基准电路。该电路根据MOS管亚阈值区固有指数关系去补偿PNP型晶体管发射结电压的高阶温度特性,在只增加两股镜像电流下,该带隙基准电路与传统一阶低压带隙基准电路相比,具有低功耗和更低的温漂系数。基于中芯国际130 nm COMS工艺,仿真表明,温度在-20℃~80℃范围内,温漂为4.6 ppm/℃,电源抑制比为60 dB,输出基准电压为610 mV,整体电路功耗为820 nW。     

一种带曲率补偿的基准及过温保护电路

介绍了一种低温漂的 BiCMOS 带隙基准电压源及过温保护电路。采用 Brokaw 带隙基准核结构,通过二阶曲率补偿技术,设计了一种在-40℃～+160℃的温度变化范围内温度系数为25ppm/K、输出电压为1.2±0.000 5V 的带隙基准电压源电路。电源电压抑制比典型情况下为72dB。这种用于内部集成的带热滞回功能的过温保护电路,过温关断阈值温度为160℃,温度降低,安全开启阈值温度140℃,设计的热滞回差很好地防止了热振荡现象。     

高电源抑制比低温漂带隙基准源设计

设计并实现了一种新的高PSRR、低TC带隙基准源。重点研究了带隙基准源电源抑制能力,尤其是高频PSRR,达到宽频带范围PSRR高性能指标。采用0.35μm BiCMOS工艺进行仿真,结果表明,PSRR在1 Hz频率下达-108.5 dB,在15 MHz频率下达-58.9 dB;采用二次温漂补偿电路使得带隙基准源常温下输出参考电压1.183 V,在-40℃⁹5℃温度范围内,温漂系数低达1.5 ppm/℃。     

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.     

基于分段温度补偿带隙实现的低温漂LDO电路

设计一种基于分段温度补偿带隙实现的低温漂LDO电路.将整个温度范围,分成四段,在不同的温度范围下,改变带隙的正温度系数,从而完成对带隙电压的分段补偿,由此得到温度系数很小的带隙基准源,用此带隙基准源作为LDO的参考电压,来实现低温漂的LDO.电路使用0.8um的BCD工艺库模型进行仿真,仿真结果表明,使用分段补偿带隙使LDO的温度系数得到了极大的降低,温度系数从原先未补偿的43.6ppm/℃变为2.4ppm/℃.     

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。     

BiCMOS带隙基准源的设计

设计了一款具有高稳定性,低功耗的带隙基准源,采用1.5μm B iCMOS工艺制造,在-40℃~100℃它们的平均温度系数为29×10-6/℃,电源电压抑制比为60dB。在电源电压为3.7V的情况下工作功耗为144μW,低功耗高精度的特性使它非常适合在混合信号设计的IC中应用。     

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。     

一种低压高精度CMOS带隙基准

设计了一种改进的带隙基准电压源,通过采用分段电流补偿的方法,实现了低压高精度供电。研究基于TSMC 0.35μm CMOS 3V工艺基础,重点考虑主要工作温度区域输出电压随温度变化的精度问题。仿真结果表明,该电路可提供低至500mV的低压,实现了高阶电流补偿,在-40℃～+100℃温度范围内其温漂系数仅为3.7ppm/℃,在芯片主要工作温度范围内,输出基准电压最大偏差小于8μV,低频时电源抑制比为-70dB。     

一种应用于LED驱动的新型过温保护电路

基于0.18μm BCD工艺,设计了一种应用于LED驱动的新型过温保护电路。利用基于电流求和的Banba型带隙基准源来产生高低阈值电压,从而消除芯片在过温点附近的振荡现象,同时带隙基准源加入了高阶曲率补偿,提高了过温阈值点的精度。通过Cadence软件对该电路进行了仿真验证。结果表明,在-40℃～150℃的温度变化区间内,高低阈值电压的温度特性好,温度系数为2.9 ppm。当温度高于131.8℃时,能够触发过温保护;当温度低于109.4℃时,电路可恢复正常工作,迟滞量为22.4℃。该过温保护电路精度高,稳定性好,可应用于LED驱动芯片中。     

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.     

一种工作在亚阈区超低功耗带隙基准源的设计

基于RFID标签芯片的低功耗要求,设计了一种超低功耗的带隙基准电压源,电路中的主要MOS管都工作在亚阈值状态。在spectre环境下仿真表明,当电源电压为3 V～7 V,温度在-30℃～+120℃变化时,输出基准电压为1.8 V±0.001 V。电源电压抑制比(PSRR)为69.5 dB,并且电路工作电流维持在1.5μA～7μA的范围内。     

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/℃。     

一种具有鲁棒启动行为的自偏置电流模式带隙基准

在很多应用中,带隙基准需要在很宽的电源电压范围内都能正常工作,而启动电路注入带隙基准的电流大小往往会因为电源电压的变化而受到影响。因此,对带隙基准的启动行为研究变得很重要,尤其对于自偏置电流模式带隙基准,该结构在启动过程中有一段非正常工作区。文章详细分析了影响自偏置电流模式带隙基准正常启动的原因,进而提出一种具有鲁棒启动行为的自偏置电流模式带隙基准,增强了自偏置电流模式带隙基准的启动鲁棒性,同时也简化了启动电路的设计。带隙基准的设计采用65 nm CMOS工艺,温度系数为17.2 ppm/℃,总电流消耗为35μA。     

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。     

失配电流控制的高阶带隙基准工艺健壮性研究

分析了基于失配电流控制的高阶补偿带隙基准的补偿原理,并研究了工艺偏移对基准电压温度系数的影响。基于失配电流控制的补偿策略具有结构简单、控制精度高,而且可以通过调整失配电流和多晶电阻阻值,使带隙基准具有较低的温度系数,同时具有较强的工艺健壮性。模拟分析表明,在-25℃-125℃温度范围内,在 TT（Typical -Typical）工艺角下,带隙基准的温度系数为4．8ppm /℃,同时在其他工艺角下,带隙基准的温度系数都可控制在9．0ppm /℃以下。通过无锡上华科技（CSMC）0．18μm CMOS 工艺实验验证,采用这种简单失配电流控制的高阶补偿带隙基准,在3V 电源电压下,在-20℃-120℃温度范围内,带隙基准的温度系数最低为6．9ppm /℃。     

一种比较启动Brokaw带隙基准电压设计

在分析比较启动结构工作原理的基础上,设计了一种比较启动Brokaw带隙基准电压电路.该电路结构简单,性能优异,可以实现启动带隙基准电压电路和低压关断功能.Specture仿真结果表明,其启动结构可以实现低于0.83V自关断.在-40℃～85℃温度范围内,得到1.204V带隙基准电压,102dB电源抑制比,2.088ppm/℃温度系数.