一种高精度二阶温度补偿带隙基准电路设计

基于通过负温度系数电压控制工作于亚阈值区MOS管栅压产生随温度变化的补偿电流原理,采用中芯国际0.18μm CMOS工艺,设计了一款高精度二阶温度补偿带隙基准电压源。测试结果表明,当电源电压大于1.6V时,电路能够产生稳定的1.21V输出电压;在电源电压为1.6~3.4V,-20~135℃温度范围内,最小温度系数为2×10-6/℃,最大温度系数为3.2×10-6/℃;当电源电压在1.6~3.4V之间变化时,输出电压偏差为0.6mV,电源调整率为0.34mV/V;在1.8V电源电压下,电源抑制比为69dB,因此能够适应于高精度基准源。     

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。     

无运放高阶温度补偿的基准电路设计

基于带隙基准源的工作原理以及如何提高温度特性的思想,设计了一种无运算放大器且具有新型高阶温度补偿的带隙基准电路。通过对传统带隙基准电路结构的改进,提出一种新的高阶温度补偿方法。该电路在不使用运放的情况下,分别产生较为精准的正、负温度系数电流,通过共源-共栅电流镜将负温度系数电流降阶,并对其一阶、二阶温度系数进行补偿。电路采用0.18μm CMOS工艺实现,芯片尺寸为240μm×220μm,电源抑制比(PSRR)-64dB。测试结果表明:输出基准电压均值为580.6 mV,在-45~120℃范围内温度系数为7.5×10-6/℃,整个电路的功耗为45μW。     

低功耗CMOS带隙基准电压源设计

从带隙基准原理出发,通过对传统的带隙基准电路中的反馈环路进行了改进,设计了一种带启动电路的带隙基准电压源。带隙基准电压源电路具有结构简单、功耗低、电压抑制比高以及温度系数低等特点。采用TSMC 0.13μm工艺对电路进行流片,管芯面积为100μm×94μm。测试结果显示,电源电压1V时,在-30~120℃范围内温度系数为6.6×10-6/℃,功耗仅1.8μW;电源电压从0.76V变化到2V,输出电压偏差仅1.52mV,电源抑制比达58dB。     

高性能CMOS带隙基准电压源及电流源的设计

介绍了一种高性能CMOS带隙基准电压源及电流源电路,基准电压源使用两个二极管串联结构来减小运放失调影响结果的系数,同时采用大尺寸器件减小运放的失调;采用共源共栅电流镜提供偏置电流来减小沟道长度调制效应带来的影响;在此基准电压源的基础上,利用正温度系数电流与负温度系数电流求和补偿的方法,设计了一种基准电流源。使用CSMC公司0.5μm CMOS工艺模型,利用Spectre工具对其仿真,结果显示:电源电压为5 V,在-40～85℃的温度范围内,基准电压源温度系数为20.4×10-6/℃,直流电源抑制比为1.9 mV/V,电流源温度系数为27.3×10-6/℃,电源抑制比为57 dB。     

一种具有高阶温度补偿的低温漂高PSRR带隙基准北大核心

设计了一种基于高阶温度补偿与内建负反馈稳压技术的带隙基准，所设计的带隙基准具有低温漂和高PSRR的优点。通过采用两对工作在亚阈值区的MOS管，根据不同工作温度分段产生指数型补偿电流，形成高阶温度补偿，降低了带隙基准的温度系数。基于带隙基准输出电压，通过内建负反馈稳压电路，提高了带隙基准的电源抑制能力。基于Dongbu 0.18μm BCD工艺，完成了低温漂高PSRR带隙基准的设计、版图绘制和后仿真验证。带隙基准的版图面积为290μm×200μm。后仿真结果表明，所设计的带隙基准在-45～125℃范围内温度系数仅为1.15×10-6/℃,电源抑制比为83.22 dB;在2.8～5.5 V电源电压变化下，基准电压的平均值为1.212 V,线性调整率为0.015%。     

带有曲率补偿的高精度带隙基准电压源设计

设计了一种带有曲率补偿的高精度帯隙基准电压源电路,通过在特定支路上产生二阶正温度系数的电流补偿V BE的二阶负温度系数项来实现曲率补偿,从而得到更低温度系数的基准电压。同时设计了一种高效的启动电路,在电路上电时保证电路正常启动,电路正常工作后启动电路停止工作。该设计基于CSMC 0.5μm CMOS工艺,在3.3 V电源电压下,输出基准电压800 mV,采用Cadence公司Spectre软件进行仿真和实验测试,结果表明,温度为-50~150℃,基准电压的温度系数为2.4×10-6/℃,电源电压为2.5~4.5 V,电压调整率为0.08%/V。该基准电压源已成功应用在DC/DC转换器中,并取得了良好的应用效果。     

一种低电压高精度CMOS基准电流源设计新技术

介绍一种新的在0.25μm混合模拟工艺电路中使用没有任何外围元件的基准电流源设计电路。该电路基于一个带隙电压基准源(BandgapReference,BGR)和一个类似β乘法器的CMOS电路。其中β乘法器中的电阻用NMOS晶体管代替以获得具有负温度系数的基准电流源;同时,BGR电压的正温度系数抵消了β乘法器中负温度系数。使用Bsim3v3模型实验的仿真结果说明-20℃到+100℃温度范围内基准电流源最大波动幅度小于1%,1.4～3V电压范围内片上所有电阻具有±30%的容差。     

一种高性能CMOS带隙电压基准源设计

采用一级温度补偿和电阻二次分压技术设计了一种高性能CMOS带隙电压基准源电路,其输出电压为0.20～1.25V,温度系数为2.5×10-5/K.该带隙电压基准源电路中的深度负反馈运算放大器为低失调、高增益的折叠型共源共栅运算放大器.采用Hspice进行了运算放大器和带隙电压基准源的电路仿真,用TSMC 0.35μm CMOS工艺实现的带隙基准源的版图面积为645μm×196μm.     

精密CMOS带隙基准及过温保护电路设计

设计了一款带有软启动电路的精密CMOS带隙基准源,并且利用PN结正向导通电压具有负温度系数和基准源提供的偏置电流具有正温度系数的原理实现了过温保护功能。采用UMC公司0.6μm 2P2M标准CMOS工艺进行设计和仿真,HSPICE模拟表明带隙基准的输出电压为1.293 V,且具有较高的精度和稳定性。在1.5V~4.0V的电源电压范围内基准随输入电压的最大偏移为0.27 mV;在-40℃~120℃的温度范围内,基准随温度的变化约为4.41 mV;基准的输出启动时间约为25μs;当工作温度超过160℃时过温保护电路将输出使能信号关断整个系统。