一种用于电子标签芯片的基准电压源电路

文章分析了射频电子标签芯片电源的特点,根据电源低电压和低成本要求,讨论了传统的带隙基准源和全CMOS的基准电压源电路方案,设计并实现了一种适合电子标签芯片应用的全CMOS的基准电压源电路。该电路采用SMIC 0.18μm标准CMOS工艺实现,电源电压范围为1~5 V,电源敏感度为1~3%/V,输出电压的温度特性为3~20.7 ppm/℃,符合射频电子标签的设计要求。     

一种可快速启动的高PSRR带隙基准源

针对电源噪声影响图像、声音信息的传输质量,系统电源上电时间过长导致延时增大、时序紧张等问题设计了一种可快速启动的高电源抑制比的带隙基准源。通过引入负反馈回路,维持基准电压的稳定,以提升基准源的电源抑制比。设计了快速启动电路,在电源上电时通过开关管快速导通以拉高基准电压,加速了带隙基准源的启动,在基准建立好之后启动电路停止工作。基于5 V 0.35μm互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor, CMOS)工艺设计了基准电压源,仿真结果表明,在-40℃～125℃温度变化范围内,基准源电压变化为5.33 mV,电源抑制比在100 Hz以下达到-90.1 dB,启动时间为9μs。设计的带隙基准电压源启动速度较快,电源抑制比较高。     

一种二阶补偿的高精度带隙基准电压源设计

基于charter 0.35μm标准CMOS工艺,设计了一种带自启动电路的高精度、低温漂、低功耗带隙基准电压源。电路在传统带隙基准源的基础上进行改进,利用不同材料电阻温漂系数的比值实现二阶补偿。仿真结果表明,在-40-120℃范围内,输出电压达到1.148 V,平均温漂系数为4.9ppm/℃,功耗仅为57μW。     

一种新颖自偏置带隙基准电压源的设计

基于0.6μm BCD工艺参数,设计了一种新颖的低温漂、低功耗、高电源抑制比的自偏置带隙基准电压源.电路仿真结果表明:其工作电源电压低至1.7V,输出基准电压为1.24 V,温度系数仅6.68×10-6V/℃,电流消耗22 μA,电源抑制比高达82 dB.该电压源可广泛应用于模/数、数/模转换电路和电源管理芯片中.     

一种高电源抑制比带隙基准电压源的设计

采用共源共栅运算放大器作为驱动,设计了一种高电源抑制比和低温度系数的带隙基准电压源电路,并在TSMC 0.18μm CMOS工艺下,采用HSPICE进行了仿真.仿真结果表明:在-25～115℃温度范围内电路的温漂系数为9.69×10-6/℃,电源抑制比达到-100 dB,电源电压在2.5～4.5 V之间时输出电压Vref的摆动为0.2 mV,是一种有效的基准电压实现方法.     

纳瓦级低功耗CMOS基准源研究与实现

工作在亚阈值区的2个MOS管栅压差值与温度成正比,基于这一理论,本文设计了一种纳瓦级功耗的带隙基准源电路.整体电路包括启动电路,一个纳安级电流源电路,一只双极晶体管和一个与绝对温度成正比(PTAT)的电压发生器.与传统CMOS带隙基准源相比,本文采用的结构具有更低的功耗.电路性能基于SMIC 0.18μm混合CMOS工艺仿真验证,结果显示此电路在1.8V电压下工作时,整体功耗120nW.     

一种CMOS高阶曲率补偿的带隙基准源电路的设计

为解决传统CMOS带隙基准电压源的温度系数较高的问题,采用高阶曲率补偿方法,提出了一种新型的带隙基准电压源,这种基准电压源的结构简单同时具有良好耗能性能,并且基准电压的温度系数得到一定的优化.利用NMOS管工作在亚阈值区域时漏电流和栅源电压的非线性特性,通过引入与基准电压温度系数成相反趋势的高阶补偿电流,降低基准电压的温度系数,以较少的硬件消耗为代价大幅提高了其温度特性,最后推导出补偿后的基准电压的计算公式.基于0.18μm BCD工艺进行仿真,结果表明:在-40℃~150℃温度范围内,基准电压的温度系数为6.94×10~(-6);电源电压VDD在2.5~5.0 V范围内,线性调整率为0.033%,电路在5 V电源电压为下工作电流为7.36μA;在典型工艺下(TT),电源抑制比(PSRR)为77.4 dB.基准电压的温度特性的理论分析结果与仿真结果吻合较好,通过高阶补偿后,带隙基准电压源表现出优良的性能,满足了带隙基准源的低功耗和低温漂的设计要求.     

DC-DC转换器中低压迟滞比较器的电路设计

传统带隙电压基准和迟滞比较器需要至少2V以上的输入电压,而且占芯片面积较大。针对低压微功耗的要求,设计一种具有带隙结构的迟滞比较器电路,工作电压可低至1.2V。整个芯片的静态电流只有40uA。电路基于Bipolar工艺设计,利用Hspice软件仿真,结果表明:根据产品的电池电压不同,设计效率高达85%,迟滞比较器的迟滞电压为8mV,翻转门限电压随输入电压和温度的变化均很小。     

高电源抑制比的CMOS带隙基准电压源

介绍了一种采用0.5 μm CMOS N阱工艺制作的带隙基准电压源电路,该电路具有高电源抑制比和较低的温度系数。通过将电源电压加到运算放大器上,运算放大器的输出电压为整个核心电路提供偏置电压,整个核心电路的偏置电压独立于电源电压,使得整个带隙基准电路具有非常高的电源抑制比。基于SPECTRE的仿真结果表明,其电源抑制比可达116 dB,在-40℃~85℃温度范围内温度系数为46 ppm/℃,功耗仅为1.45 mW,可以广泛应用于模/数转换器、数/模转换器、偏置电路等集成电路模块中。     

一种用电流基准核作温度互补性补偿的基准电压源

为克服传统带隙基准源在温度性能上的缺陷,设计了一种低温度系数的带隙基准电路。该电路在传统电流模基准结构的基础上,引入一个工作在亚阈值区电流基准核产生的电流来达到高阶补偿的目的。在一阶补偿的基础上,补偿电流的进一步补偿,大大降低了基准输出的温度系数。电路设计采用0.18μm的CMOS工艺,利用Cadence软件的Spectre仿真工具对电路进行仿真,仿真结果表明,在2.7V电源电压下,基准输出电压为1.265V,温度在-40～125℃变化时,基准输出电压仅变化0.2mV,相比一阶补偿的变化（约为2.5mV）,精度提升了10多倍;电源电压在1.8～3.5V变化时,基准输出电压变化4.5mV;在出色的温度性能下有良好的抗干忧性,满足了高性能基准源的要求。     

A band-gap voltage reference for interface circuit of microsensor

A high performance CMOS band-gap voltage reference circuit that can be used in interface integrated circuit of microsensor and compatible with 0. 6 μm ( double poly) mix process is proposed in this paper. The circuit can be employed in the range of 1. 8 - 8 V and carry out the first-order PTAT ( proportional to absolute temperature) temperature compensation. Through using a two-stage op-amp with a NMOS input pair as a negative feedback op-amp,the PSRR ( power supply rejection ratio) of the entire circuit is increased,and the temperature coefficient of reference voltage is decreased. Results from HSPICE simulation show that the PSRR is - 72. 76 dB in the condition of low-frequency,the temperature coefficient is 2. 4 × 10 -6 in the temperature range from - 10 ℃ to 90 ℃ and the power dissipation is only 14 μW when the supply voltage is 1. 8 V.     

恒流LDO型白光LED驱动芯片的设计研究

完成了一种具有极低脱落电压(LDO)的白光LED恒流驱动芯片的设计．利用一级温度补偿和二次比例电阻分压技术在内部集成了0.75V带隙基准源,可在2.7V到7.0V的工作电压范围内提供350mA的恒定驱动电流．当环境温度从-10℃到100℃变化时,驱动电流变化小于5.06%;电源电压有±10%跳变的情况下,驱动电流变化小于±0.8%;最小脱落电压可达120mV;控制电路功耗小于1.75mW,整个电路转换效率可达75%．     

高性能分段温度曲率补偿基准电压源设计

针对带隙基准电压源温漂高、电源抑制比(PSRR)低的问题,提出一种新颖的分段曲率补偿技术.该电路将基准源工作的全温度范围划分为3个区间,对各段温度区间进行不同的温度补偿,同时引入电流环负反馈结构,提高电路在低频时的电源抑制比,实现在-40～150℃内,温度系数为1.24×10-6,在DC时电源抑制比为-137dB.该电路采用TSMC0.6μmBCD工艺设计实现,芯片面积为0.5mm2,关断电流小于0.1μA,工作静态功耗为125μW.投片测试结果验证了电路设计的正确性,当电源电压为2.5～6.0V时,该基准源输出电压摆幅仅为0.220mV.     

一种高精度低温漂带隙基准电路的设计与实现

针对带隙基准电路对集成电路精度的影响,提出了一种新的低温漂带隙基准电路。通过分段温度补偿,补偿了带隙基准电路,减小了温度漂移,优化了基准的温度性能。基于西岳公司3μm18V双极工艺,设计了基准电路和版图,并进行流片。仿真和流片结果表明:在典型工艺角下,基准在-55℃~125℃内,温度系数为1.7×10 ^-6~6.0×10 ^-6/℃;在2.2V的电源幅度范围下,具有0.03 mV/V的电源抑制特性。该电路已成功应用于一款线性稳压电源中。     

Design of a low temperature coefficient bandgap reference with a wide temperature range

In order to meet the requirements of different applications and markets for the accuracy and reliability of IoT chips,a low temperature coefficient bandgap reference with a wide temperature range is proposed.On the basis of the traditional Banba bandgap reference structure,the circuit utilizes high-order temperature compensation technology and piecewise temperature compensation technology to improve the curvature of the output reference voltage.The temperature coefficient of the circuit is reduced.At the same time,the operating temperature range of the circuit is extended.The circuit performances are verified in the TSMC 180 nm CMOS process.Test results show that the temperature coefficient of the circuit is as low as 7.2×10^-6/℃ in the range of-40 ℃ to 160 ℃.The power supply rejection ratio at a low frequency is -48.52 dB.The static current under the 1.8 V power supply voltage is 68.38 μA,and the core area of the chip is 0.025 mm².     

高精度电流求和型分段曲率补偿的基准电流源

基于电流求和原理和跨导线性结构,设计了一款分段曲率补偿的基准电流源,并对电阻进行了温度特性优化。所设计的电路无需运算放大器,具有功耗低、结构简单、精度高和电源抑制比高等优点。在0.4 μm BCD工艺下,经HSPICE仿真验证表明,在-40℃~125℃的温度范围内电流仅变化0.06 μA,温度系数为27 ppm/℃;在25℃、7~20 V范围内,基准电流变化率0.000 68%/V;在12 V工作电压下,电路的静态电流为128.09 μA。该电路可用于高电压、低功耗、高精度的系统设计中。     

High voltage detection circuit for power over the ethernet

A novel high voltage detection circuit with a high accuracy and low temperature coefficient for Power over the Ethernet (PoE) application is presented. The proposed detection circuit uses a bandgap comparator to detect the input voltage without an extra comparator and a voltage reference circuit, which reduces the chip area and detection time. In order to overcome the effect of the Ethernet resistor and avoid the circulating change of the detection circuit between the detection state and classification state, the proposed circuit uses a feedback circuit to realize the hysteresis function. The proposed detection circuit is implemented in 0.5μm65 V BCD process which occupies an active area of 590μm×310 μm. The measured results show that the temperature coefficient of the threshold voltage is 26.5×10^-6／℃ over the temperature range of -40℃ to 125℃. According to the measured results of 20 chips, the average value of the threshold voltage is 11.9V±0.25V, with a standard deviation of 0.138V.