一种高温度性能的CMOS带隙基准源

提出了一种正负温度系数电流产生电路,使用分段线性温度补偿技术用于传统的电流模式基准电路中,改善CMOS带隙基准电路在宽温度范围内的温度漂移.采用0.18μm CMOS混合信号工艺,对该电路进行了设计.在1.8V的电源电压条件下,基准输出电压为0.801 V,温度系数在-40℃-125℃范围内可达到2.7ppm/℃,电源电压从1.5V变化到3.3V的情况下,带隙基准的输入电压调整率为1.2mV/V.     

多路V/I输出的高性能CMOS带隙基准源

在传统CMOS带隙基准源的基础上,采用温度补偿和差分负反馈的方法,提出了一种多路V/I输出的高性能CMOS带隙基准源结构.基于0.5 μm CMOS工艺,进行了设计实现.HSPICE仿真结果表明,该带隙基准源具有较低的温度系数(7.9×10-6/℃,0～100 ℃),电源电压从1.9 V变化到5.5 V,输出仅变化1.8 mV,基准源输出为1.233 V,分压电路产生多路输出,基准电流4 μA,温度系数均小于12×10-6 /℃(-25 ℃～125 ℃).     

一种高精度带隙基准电压源电路设计

针对传统CMOS带隙电压基准源电路电源电压较高,基准电压输出范围有限等问题,通过增加启动电路,并采用共源共栅结构的PTAT电流产生电路,设计了一种高精度、低温漂、与电源无关的具有稳定电压输出特性的带隙电压源.基于0.5μm高压BiCMOS工艺对电路进行了仿真,结果表明,在-40℃～85℃范围内,该带隙基准电路的温度系数为7ppm/℃,室温下的带隙基准电压为1.215 V.     

一种极低功耗的CMOS带隙基准源

随着SoC在便携产品中应用的迅猛发展,低功耗技术变得越来越重要。本文采用了0.18um的标准CMOS工艺来,设计了一种无电阻、工作在亚阈值区的低功耗、小面积的CMOS电压基准源。这个带隙基准可以灵活运用于极低功耗的SoC系统中。这个电路的电源电流大约为150nA,可以在1.5V～3.3V之间的电源电压下工作,基准源的输出电压的线性度为44.4ppm/V。当电源电压为1.5V,室温下带隙基准电路的输出电压为1.1126V,100Hz频率下的电源抑制比为-66dB,当温度在-20℃与80℃之间变化时,输出电压的温度系数是55ppm/℃。整个带隙基准的芯片面积是0.011mm2。     

高精度带隙基准电压源的实现

提出了一种高精度带隙基准电压源电路,通过补偿其输出电压所经过的三极管的基极电流获得精确的镜像电流源.设计得到了在-20～+80℃温度范围内温度系数为3×10-6/℃和-85dB的电源电压抑制比的带隙基准电压源电路.该电路采用台积电(TSMC) 0.35μm、3.3V/5V、5V电源电压、2层多晶硅 4层金属(2P4M)、CMOS工艺生产制造,芯片中基准电压源电路面积大小为0.654mm×0.340mm,功耗为5.2mW.     

一种高精度CMOS带隙基准电压源设计

介绍了带隙基准电压源的基本原理,设计了一种高精度带隙基准电压源电路.该电路采用中芯国际半导体制造公司0.18 μm CMOS工艺.Hspice仿真表明,基准输出电压在温度为-10～120 ℃时,温度系数为6.3×10-6/℃,在电源电压为3.0～3.6 V内,电源抑制比为69 dB.该电压基准在相变存储器芯片电路中,用于运放偏置和读出/写驱动电路中所需的高精度电流源电路.     

一种带2阶温度补偿的负反馈箝位CMOS基准电压源

根据带隙基准电压源工作原理,设计了一种带2阶温度补偿的负反馈箝位CMOS基准电压源。不同于带放大电路的带隙基准电压源,该基准电压源不会受到失调的影响,采用的负反馈箝位技术使电路输出更稳定。加入了高阶补偿电路,改善了带隙基准电压源的温漂特性。电路输出阻抗的增大有效提高了电源抑制比。基于0.18 μm CMOS 工艺,采用Cadence Spectre软件对该电路进行了仿真,电源电压为2 V,在-40 ℃~110 ℃温度范围内温度系数为4.199 ×10-6/℃,输出基准电压为1.308 V,低频下电源抑制比为78.66 dB,功耗为120 μW,总输出噪声为0.12 mV/Hz。     

一种高精度电流型CMOS带隙基准电压源设计

基于CSMC 0.5μm标准CMOS工艺,设计了一种高精度电流型CMOS带隙基准电压源。仿真结果表明,温度在-40℃~125℃范围内,基准输出电压的温度系数为1.3×10-5/℃;电源电压在3.3~5 V之间变化时,基准输出电压变化为0.076 mV,电源抑制比PSRR为-89 dB。同时,该电路包含修调电路,可在不同工艺角下进行校正,具有温度系数低、电源抑制比高、精度高等特点。     

一种带输出缓冲的低温度系数带隙基准电路

基于TSMC 0.18μm标准CMOS标准工艺,提出了一种低温度系数,宽温度范围的带隙基准电压电路,该电路具有高电源抑制比,启动快及宽电源电压工作区域的优点,由于具备输出缓冲,可提供较低的输出阻抗及较高的电流负载能力.电路在-40℃到 110℃的温度变化范围内,基准电压为2.302 0 V±0.001 5 V,温度系数仅为7.25×10-6/℃(-40℃到 110℃时),PSRR为64 dB(11 kHz处),电源电压变化范围为1.6～4.3 V,输出噪声为5.018μV/平方根Hz(1 kHz处).     

高精度带隙基准电压源的实现

提出了一种高精度带隙基准电压源电路 ,通过补偿其输出电压所经过的三极管的基极电流获得精确的镜像电流源 .设计得到了在 - 2 0～ +80℃温度范围内温度系数为 3e - 6 /℃和 - 85 d B的电源电压抑制比的带隙基准电压源电路 .该电路采用台积电 (TSMC) 0 .35 μm、3.3V/ 5 V、5 V电源电压、2层多晶硅 4层金属 (2 P4 M)、CMOS工艺生产制造 ,芯片中基准电压源电路面积大小为 0 .6 5 4 mm× 0 .340 mm,功耗为 5 .2 m W.     

一种低温度系数曲率补偿带隙基准电路

设计了一种输出电压为0.72 V、带曲率补偿的带隙基准电路,该电路适用于收发器等数模混合电路。基于SMIC 0.18μm CMOS工艺,对电路进行了仿真和测试。结果表明,电路工作在1.5 V电源电压下时消耗100μA的电流,在1.3~1.8 V电压下以及-40℃~125℃温度范围内,可获得1.12×10-5V/℃的温度系数,电源抑制比为84 dB。     

一种低温度系数高驱动能力的带隙基准电路

基于Grace 0.18μm标准CMOS工艺,设计了一种带低压差线性稳压器的低温度系数带隙基准源.仿真结果表明,在1.8V供电下,带隙基准电路从电源电压上抽取约340 μA电流,在-40℃～85℃温度范围内,输出电压为900.24 mV±0.222 mV,温度系数达到5×10-6/℃,在1kHz频率下,电源抑制比约为5...     

一种用于A/D转换器的低电压CMOS带隙电压基准源

设计了一种在1V电压下正常工作的用于A/D转换器的低功耗高精度的CMOS带隙电压基准.电路主要包括了一个带隙基准和一个运放电路,而且软启动电路不消耗静态电流.电路采用0.18μm CMOS工艺设计.仿真结果显示,温度从-40~125°C,温度系数约为1.93ppm/°C,同时电源抑制比在10kHz时为38.18dB.电源电压从0.9V到3.4V变化时,输出电压波动保持在0.17%以内;电路消耗总电流为5.18μA.     

用于流水线ADC的全差分参考电压电路

为了实现流水线ADC的带隙基准电压低于1 V和降低参考电压电路的功耗,提出了一种新的全差分参考电压电路。在传统带隙基准的基础上,该参考电压电路增加了MOS管基-射极电阻,可根据电阻的比例系数来调节输出带隙基准电压。采用电流模电路,实现了单端信号转差分信号,结构简单。采用TSMC 0.18 μm CMOS工艺进行设计与仿真,结果表明,温度为25 ℃时,该电路的参考电压VREFP和VREFN分别为1.156 V和0.656 V。在-40 ℃~125 ℃范围内变化时,参考电压的波动小于6 mV,温度系数小于4.6×10-5/℃。低频时,电源抑制比为115 dB。该参考电压电路应用于高清视频信号处理的流水线ADC中,能实现170 MS/s、10位精度的数模转换。     

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。     

两种新型CMOS带隙基准电路

文章介绍了两种CMOS带隙基准电路.它们在传统带隙基准电路的基础上,采用了低压共源共栅电流镜提供偏置电流,降低了功耗,减小了沟道长度调制效应带来的误差并使电路可以工作在较低的电源电压下;采用运放的输出作为共源共栅电流镜的偏置电压,使基准电压不受电源电压变化的影响.其中一种电路,还通过两个串联二极管的原理提高△VBE,从而减小了运放失调的影响.仿真结果表明,在工艺偏差、电源电压变化±10%以及温度在-20至125℃范围内变化的情况下,两种CMOS带隙基准的输出电压分别是1.228+0.003V和1.215±0.003V,温度系数仅为33.7ppm/℃和34.1ppm/℃;在电源电压分别大于2V和2.8V时,电源电压的变化对这两种基准的输出电压几乎没有影响;在33v电源电压下两个电路的功耗分别小于0.1mW和0.34mW.     

一种共源共栅自偏置带隙基准源设计

在分析带隙基准理论的基础上,针对SoC芯片的1.2V数字电路供电,设计一个低功耗低温度系数、高电源抑制比的带隙基准源。电路由一个与绝对温度成正比(PTAT)电流源和一个绝对温度相补(CTAT)电流源叠加构成,采用低压共源共栅自偏置结构来减少镜像失配和工艺误差对电路的影响。在SMIC0.13μm混合信号CMOS工艺下,电源电压为2.5V时,使用Cadence Spectre对电路进行模拟,结果表明可实现1.2V输出电压,电源抑制比在低频段为-86dB、高频段为-53dB,温度系数为12×10-6/℃、功耗为0.57mW。带隙电压基准源的版图面积为75μm×86μm。     

宽温度范围高精度带隙基准电压源的设计

为了满足市场对宽温度范围、高精度带隙基准电压源的需求,本文设计制作了一种新型带隙基准电压电路。设计采用多点曲率补偿技术,在温度较低时采用指数频率补偿,高温时采用亚阈值指数曲率补偿。采用电压-电流转换器对分段补偿电流在输出端进行整合,进而在-55~150℃的温度范围内进行补偿,得到低温度系数的基准电压。设计的电路采用CSMC 0.5μm CMOS工艺验证,结果表明:5V电源电压下,输出1.25V的基准电压;在-55~150℃的温度范围内温度系数为2.5×10~(-6)/℃,在低频时,PSRR为-66dB。带隙基准电压源芯片面积为0.40mm×0.45mm。     

基于△VGS高阶温度补偿的高精度CMOS带隙基准源

利用两个工作在亚阈区的MOS管的栅源电压差△VGS产生高阶补偿量,对传统的BJT带隙基准源进行高阶温度补偿。设计一种基于△VGS高阶温度补偿的高精度CMOS带隙基准源。电路基于CSMC 0.5um标准CMOS工艺设计,仿真结果表明：在5V电源电压下,基准输出电压为1.258V;在-40～125℃的温度范围内,温度系数为1.24ppm/℃;低频时电源抑制比PSRR为-68dB;电源电压在3.5～6.5V范围内工作,线性调整率为0.4mV/V。适用于高精度带隙基准源。     

低温度系数低功耗带隙基准的设计

对带隙基准电压源的温度系数和功耗进行了分析研究,采用与绝对温度成正比(PTAT)的电流和与绝对温度互补(CTAT)的电流加权和技术,同时采用放大器工作在亚阈值区技术及运放失调补偿技术,基于0.4μm的CMOS工艺设计了一个低温度系数、低功耗的基准电压电路。通过电源电压、工作温度及工艺角对基准电压影响的仿真,结果表明该带隙基准源典型的温度系数为2×10~(-6)/℃,功耗为5.472μW,基准电压为1.32 V,电源抑制比为83.5 dB,实现了低温度系数、低功耗特性,且电路工作稳定。