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。     

一种低工艺偏差的低功耗基准电流源

基于对工艺偏差不敏感的温度补偿机制,提出了一种低工艺偏差的低功耗基准电流源。利用MOS管的阈值电压和片上电阻的温度系数在工艺偏差下较稳定的特性,获得了在不同工艺角下具有良好温度特性的基准电流,减小了工艺偏差对基准电流温度系数的影响。采用0.18 μm CMOS工艺对电路进行设计与仿真。结果表明,该基准电流源的工作电压范围为1.1~4.0 V。在1.2 V电源电压下,基准电流为23.06 nA。在-40 ℃~85 ℃范围内,温度系数为9×10-⁵/℃,功耗为50 nW,离散系数(σ/μ)为±3.4%。     

一种低电压低功耗高PSRR CMOS基准电路

设计了一种工作在亚阈值区的高精度、低电压、低功耗CMOS基准电路。电路采用0.18 μm CMOS工艺实现,在1.2 V电源电压下,输出202 mV的基准电压,在-40 ℃~130 ℃范围内的温度系数为6.5×10-5/℃,消耗2.46 μA电流。电源电压从1.1 V变化到3.6 V时,输出基准电压仅变化0.336 mV。该基准电路的电源电压抑制比(PSRR)在直流处达到-93 dB,10 MHz处达到-63 dB。设计了一种多路快速启动电路,只需13 μs即可完成启动。利用高阈值电压晶体管与普通阈值电压晶体管的V_th之差作为负温度系数电压源,使输出基准电压对工艺角不敏感。     

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 ℃).     

一种带曲率补偿的高精度带隙基准源设计

基于OKI 0.5 μm BCD工艺,设计了一种带曲率补偿的低温漂带隙基准源。采用Brokaw带隙基准核心结构,引入一个高阶效应的电流,对基准进行补偿。结合基准核心电路产生的无温度系数电压,利用简单的电路实现基准电流源的产生。仿真结果表明,在4.5 V供电电压下,-40 ℃~150 ℃温度范围内,基准电压的波动范围为1.1755~1.17625 V,温漂为3.9 ×10-6/℃,基准电流为3.635 μA,输出基准电流波动仅为2.2 nA,精度较高,低频时电路电源抑制比为-76 dB。     

一种4阶曲率补偿低温漂低功耗带隙基准源

基于UMC 0.25 μm BCD工艺,设计了一种4阶曲率补偿的低温漂带隙基准电压源。通过设置正负温度系数相异的电阻的比值,抵消了三极管发射极-基极电压泰勒级数展开后的高阶项,实现了4阶曲率补偿。经过Hspice仿真验证,基准输出电压为1.196 V,-40 ℃~150 ℃温度范围内温度系数达到1.43×10-6/℃;低频时电源抑制比为-70.8 dB,供电电压在1.7~5 V变化时,基准输出电压的线性调整率为0.039%,整体静态电流仅为9.8 μA。     

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。     

一种超低温漂低功耗全CMOS基准电压源

提出了一种超低温漂、低功耗亚阈值全CMOS基准电压源。利用工作在亚阈值区的3.3 V MOS管与1.8 V MOS管的栅源电压差,产生具有负温度系数的ΔVTH和具有正温度系数的VT,经过相互调节,得到与温度无关的基准电压。采用了共源共栅电流镜,以降低电源抑制比(PSRR)和电压调整率。基于SMIC 0.18 μm CMOS工艺对电路进行了仿真。仿真结果表明,在-22 ℃~142 ℃温度范围内,温度系数为2.8×10-6/℃;在1.3~3.3 V电源电压范围内,电压调整率为0.48%;频率为100 Hz时,PSRR为-62 dB;功耗仅为191 nW,芯片面积为0.005 mm²。     

一种改进型低温度系数带隙基准源电路

在传统带隙基准源的基础上,设计了一种改进型带隙基准源电路,能很好地抑制三极管集电极电流变化对输出的影响,获得很低的温度系数和很高的电源电压抑制比。基于BCD 0.18 μm工艺库,仿真结果表明,当电源电压VIN为4.5 V,温度范围为-40 ℃~140 ℃时,基准源电路的输出电压范围为1.2567~1.2581 V,温度系数为6.3 ×10-6/℃;电源电压在2.5~5 V范围内变化时,基准源电路输出的最大变化仅为1.66×10-4 V,线性调整率为0.006 64 %;低频电源电压抑制比高达97 dB。过温保护电路(OTP)仿真表明,该基准源电路有良好的温度特性,温度不高于140 ℃都可正常工作。     

一种2V、9μA、15×10~(-6)/℃高电源抑制CMOS带隙电压基准源

通过分析带隙电压基准源的PSR,发现运放的PSR为1时,基准电压将具有很高的PSR.基于该思想,在带隙电压基准源中引入PSR提高电路,实现一种低功耗、低温度系数、高电源抑制能力的带隙电压基准源.该带隙电压基准源采用TSMC 0.6 μm、两层POLY、两层金属的CMOS工艺实现,芯片面积为0.0528 mm2.测试结果表明:其最大工作电流为9 μA;在2~5 V工作电压下温度系数为15×10-6/℃;线调整率为50 μV/V; 100 kHz的PSR为-70 dB.仿真与测试结果验证了该方法的有效性.