一种应用于ADC带曲率补偿的高精度带隙基准源

设计了一种应用于工作电压为1.8 V的流水型模数转换器(ADC)的带隙基准源。与传统电流模式带隙基准源不同,该带隙基准源采用曲率补偿技术,降低了温度系数,提高了精度。分析提高电源抑制比的方法,设计低压共源共栅电流镜偏置的折叠式共源共栅运放,提高了带隙基准源的电源抑制比。采用CSMC 0.18μm CMOS工艺,获得了900 m V的带隙基准,Spectre仿真结果表明,带隙基准源正常启动,在-40~125℃温度范围内温度系数低至3 ppm/℃,低频时的电源抑制比达89 d B。     

一种温度系数低于1×10-6/℃的带隙基准电压源

提出了一种温度系数低于1×10-6 /℃的曲率补偿带隙基准电压源。采用正温度系数电压对具有互补温度系数的BJT射-基极电压进行1阶补偿,向BJT射极注入互补温度系数电流,在输出电流中引入曲率正补偿项Tln T,以实现高阶温度补偿。同时,提出了一种新型曲率补偿的低压实现电路。基于标准0.18 μm CMOS工艺进行电路设计。仿真结果表明,在-40 ℃~125 ℃范围内,常压、低压带隙基准电压源的温度系数分别为3.48×10-7 /℃和4.73×10-7 /℃,电源抑制比分别为-73 dB和-60 dB,最大消耗电流分别为22 μA和19 μA。该新型低压曲率补偿带隙基准电压源的工作电压为0.9 V,面积为0.019 8 mm²。     

一种低压I2PTAT曲率校正CMOS带隙基准源的设计

基于Chrt 0．35μm CMOS工艺，采用一级温度补偿电压作为温度曲率校正电压，设计了一个类似I^2 PTAT电流产生电路，获得了一个电路结构简单，性能更佳的带隙基准源。经过Hspice仿真，仿真结果表明电路可以在-10—110范围内，平均温度系数约6ppm／℃，最低工作电压为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0.8 V低电源电压带隙基准电路的设计

提出了一种工作在低电源电压下的带隙基准电路。通过温度补偿电流的采集电路,突破了电阻分流式低压带隙基准[1]最低工作电压0.95 V的限制。基于SMIC 0.18μm工艺的Hspice仿真测试显示,电路的可靠工作电压最低可为0.8 V,且功耗仅为40μW,电源抑制比为69.5 dB@1 kHz;同时,在-20℃到100℃的温度范围内,输出电压的相关系数只有0.013 mV/K。     

一种二阶曲率补偿的带隙电压基准

设计一种二阶曲率补偿的带隙电压基准。基于一阶曲率补偿的基准电路,利用二极管正向导通附近电流I与电压V的非线性关系,将补偿电流注入PTAT电流来补偿Vbe的二阶项。运用0.35μm工艺的器件模型Cadence工具下进行了仿真,在-50-＋120℃温度范围内,一阶曲率补偿带隙电压基准的温度系数为16.6 ppm/℃,经过二阶曲率补偿的带隙电压基准的温度系数减小到约为3.07 ppm/℃,带隙电压基准的温度特性得到了很大改善。整个补偿电路使用器件少、占用面积小、实用性强。     

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。     

具有负反馈的分段曲率校正CMOS带隙基准源

提出了一种新型带有负反馈的分段曲率校正带隙电压基准源,该基准源的主要特色是利用温度相关的电阻比技术获得一个分段曲率校正电流,校正了一阶带隙基准源的非线性温度特性.该分段线性电流产生电路还形成了一个负反馈,以改善带隙基准源的电源抑制和线性调整率.测试结果表明:在2.6V电源电压下,该基准源在没有采用校正的条件下,在-50～125℃温度范围内实现了最大21.2ppm/℃温度系数,电源抑制比为-60dB.在2.6～5.6V电源电压下的线性调整率为0.8mV/V.采用中芯国际(SMIC)0.35μm5Vn阱数字CMOS工艺成功实现,有效芯片面积0.04mm2,其总功耗为0.18mW.该基准源应用于3,5V兼容的光纤接收跨阻放大器.     

一种带曲率补偿的低压高PSRR带隙基准源

基于SMIC 65 nm CMOS工艺,设计了一种带曲率补偿的低压高电源抑制比(PSRR)带隙基准电压源。采用带曲率补偿的电流模结构,使输出基准电压源低于1.2 V且具有低温漂系数。在基本的带隙基准电路基础上,增加基准核的内电源产生电路,显著提高了电路的PSRR。采用Cadence Spectre软件,在1.8 V电压下对电路进行仿真。结果表明,在1 kHz以下时,PSRR为－95.76 dB,在10 kHz时,PSRR仍能达到88.51 dB,在－25 ℃~150 ℃温度范围内的温度系数为2.39×10－6 /℃。     

一种无运放电流模式带隙基准设计

为满足集成电路中低功耗／低温度系数的要求,基于负反馈钳位原理,采用分段线性补偿技术,通过在高低温度段分别插入非线性电流修正项对基准进行了曲率补偿,得到一种新型的无需运放的曲率补偿电流模式带隙电压基准源。仿真得到典型工艺下电路在室温27℃,工作电压4．5V下输出电压1．25062V,工作电流小于38pA,功耗小于170μW。在-40～＋150℃。宽温度范围内,基准电压在1．25018～1．25086V之间变化,温度系数约为2．86ppm／℃。     

基于温度补偿的无运放低压带隙基准源设计

设计了一种带温度补偿的无运放低压带隙基准电路。提出了同时产生带隙基准电压源和基准电流源的技术,通过改进带隙基准电路中的带隙负载结构以及基准核心电路,基准电压和基准电流可以分别进行温度补偿。在0.5μmCMOS N阱工艺条件下,采用spectre进行模拟验证。仿真结果表明,在3.3V条件下,在-20～100℃范围内,带隙基准电压源和基准电流源的温度系数分别为35.6ppm/℃和37.8ppm/℃,直流时的电源抑制比为-68dB,基准源电路的供电电压范围为2.2～4.5V。     

一种高电源抑制比、高阶温度补偿CMOS带隙基准源

本文提出一种高电源抑制比、高阶温度补偿CMOS带隙基准电压源。该基准源的核心电路结构由传统的Brokaw带隙基准源和一个减法器构成。文中采用第二个运放产生一个负温度系数的电流来增强曲率补偿,同时把该负温度系数电流与核心基准源电路产生的正温度系数电流求和得到一个与温度无关的电流给运放提供偏置电流。该电路采用0.35umCMOS工艺实现,仿真结果表明PSRR在1kHz时达到88dB,-40-125℃的范围内温度系数为1.03ppm/℃。     

一种低电压高精度带隙基准电压设计

本文对传统的带隙基准源电路进行了详细的分析,并对近些年来一些新出现的技术进行总结,采用二阶曲率补偿技术,提出了一种能在较低电压下工作的高精度电压基准源.本设计基于CSMC0.35μm工艺仿真,结果表明电源电压为1.0 V时,电路达到稳定工作状态,在-25-125℃的温度范围内,输出电压为530 mV,平均温度系数为4....     

一种新型的分段曲率补偿带隙基准源设计

针对传统的带隙基准源曲率补偿效果较差的问题,采用两路跨导放大器设计了一种新型的分段曲率补偿的带隙基准源。其中一路跨导放大器比较三极管的发射极-基极电压VEB和一个粗略的基准电压,在低温段产生随温度升高近似成指数减小的电流;另一路跨导放大器比较VEB和另一个粗略的基准电压,在高温段产生随温度升高近似成指数增大的电流,对传统的电流型带隙基准源进行精确的分段曲率补偿。基于TSMC 0. 18μm CMOS工艺,对电路进行设计和仿真。仿真结果表明,3. 3 V电源电压时,在-40^+150℃温度范围内,温度系数为1. 84×10^-6/℃,低频时的电源抑制比为-98. 3 d B,线性调整率为0. 0047%。     

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。     

改进结构的低压低功耗CMOS带隙基准源

提出了一种低电压、低功耗、中等精度的带隙基准源,针对电阻分流结构带隙基准源在低电源电压下应用的不足作出了一定的改进,整体电路结构简单且便于调整,同时尽可能地减少了功耗.该电路采用UMC 0.18 μm Mixed Mode 1.8 V CMOS工艺实现.测试结果表明,电路在1 V电源电压下,在-20～30℃的温度范围内,基准电压的温度系数为20×10-6/℃,低频时的电源电压抑制比为-54 dB,1 V电源电压下电路总功耗仅为3μW.     

一种新型无运放CMOS带隙基准电路

介绍了带隙基准原理和常规的带隙基准电路,设计了一种新型无运放带隙基准电路。该电路利用MOS电流镜和负反馈箝位技术,避免了运放的使用,从而消除了运放带隙基准电路中运放的失调电压和电源抑制比等对基准源精度的影响。该新型电路比传统无运放带隙基准电路具有更高的精度和电源抑制比。基于0.18μm标准CMOS工艺,在Cadence Spectre环境下仿真。采用2.5V电源电压,在-40℃～125℃温度范围的温度系数为6.73×10-6/℃,电源抑制比为54.8dB,功耗仅有0.25mW。     

一种高精度BiCMOS电流模带隙基准源

采用Xfab0.35μmBiCMOS工艺设计了一种高电源抑制比（PSRR）、低温漂、输出0.5V的带隙基准源电路。该设计中,电路采用新型电流模带隙基准,解决了传统电流模带隙基准的第三简并态的问题,且实现了较低的基准电压;增加了修调电路,实现了基准电压的微调。利用Cadence软件对其进行仿真验证,其结果显示,当温度在-40～＋120℃范围内变化时,输出基准电压的温度系数为15ppm/℃;电源电压在2～4V范围内变化时,基准电压摆动小于0.06mV;低频下具有-102.6dB的PSRR,40kHz前电源抑制比仍小于-100dB。     

一种高精度曲率补偿带隙基准电压源设计

根据带隙基准电压源的原理,基于CSMC 0.5μm工艺设计了一种高精度二阶曲率补偿带隙基准电压源。利用MOS管工作在亚阈值区时漏电流和栅极电压的指数关系,在高温段对温度特性曲线进行补偿。通过Spectre仿真,得到输出基准电压为2.5 V的电压基准源。工作电压范围为3.35⁷.94 V,1 kHz时电源抑制比为-71.73 dB,温度从-257.94 V,1 kHz时电源抑制比为-71.73 dB,温度从-25¹25℃之间变化时温度系数为7.003×10-6℃-1。     

A high precision high PSRR bandgap reference with thermal hysteresis protection

To meet the accuracy requirement for the bandgap voltage reference by the increasing data conversion precision of integrated circuits,a high-order curvature-compensated bandgap voltage reference is presented employing the characteristic of bipolar transistor current gain exponentially changing with temperature variations.In addition,an over-temperature protection circuit with a thermal hysteresis function to prevent thermal oscillation is proposed.Based on the CSMC 0.5μm 20 V BCD process,the designed cir...     

一种高PSR CMOS带隙基准电路设计

为了降低芯片电路功耗,电源电压需要不断的减小,这将导致电源噪声对基准电压产生严重影响。为此针对这一问题进行相关研究,采用SMIC 0.18μm工艺,设计出一种低功耗、低温度系数的高PSR带隙基准电压源。仿真结果表明,该设计带隙基准源的PSR在50 kHz与100 kHz分别为-65.13 dB和-53.85 dB;在2⁶ V电源电压下,工作电流为30μA,温度系数为30.38 ppm/℃,电压调整率为71.47μV/V。该带隙基准适用于在低功耗高PSR性能需求的LDOs电路中应用。