一种可修调的高精度低温漂带隙基准电压源

设计了一种可修调的高精度、低温漂、高电源电压抑制比的高阶温度补偿带隙基准电压源。在Brokaw型带隙基准电路结构的基础上,采用多晶硅电阻负温度系数补偿技术,可实现2阶曲率温度补偿,减小了基准电压的温漂;设计了电阻修调网络,保证了基准电压的高精度。电路基于标准双极工艺进行设计和制造,测试结果表明:在－55 ℃~125 ℃温度范围内,15 V电源电压下,基准源输出电压为2.5(1±0.24%) V,温度系数为1.2×10－5/℃,低频时的电源电压抑制比为－102 dB,静态电流为1 mA,重载时输出电流能力为10 mA。     

一种带电流补偿结构的带隙基准源

为了进一步减小基准电压源的温度系数,针对传统的基准电路无法补偿BJT管高阶系数温漂影响的问题,提出了一种带电流补偿结构的带隙基准源。补偿电路结构采用双支路提供不同温度系数的补偿电流的方式,用于调节基础结构在不同温度段产生的温漂。另外根据补偿原理进行结构的改进,提出两种设计结构的优化结果,同时使用电阻修调结构矫正不同工艺角下的电压温度漂移。电路采用0.18μm BCD工艺实现。仿真结果表明,该带隙基准源在-55～+125℃温度范围内,最大输出基准电压变化为0.2394 mV,温度系数为1.078×10^-3/℃,10 Hz频率时电源抑制比-77 dB。使用蒙特卡洛方法进行仿真,其失调电压平均值为1.5667 mV。已应用于某一高精度的数模混合电源芯片中。     

一种低失调低温漂基准电压源设计

基于传统的Brokaw结构带隙基准源进行改进,采用无运放的Brokaw结构基准源,避免运算放大器带来的输入失调电压的影响,提高基准电压精度。针对不同工艺角下基准温度特性曲线零温度系数点变化导致温度系数变差的问题,设计了一种分段线性温度补偿与电阻修调结合的补偿修调方案,对基准输出进行温度补偿的同时修调电压精度。相比于传统分段线性补偿法,该方案避免了在其他工艺角下分段补偿时出现的补偿不足或补偿过度的情况,实现了基准电压源输出在器件全工艺角组合下的低温度系数和高精度。电路基于TSMC 0.18 μm BCD工艺设计。仿真结果表明,该电路在5 V电源电压下输出电压为1.201 V,输出失调电压为3.3 mV。在全工艺角下,-40 ℃～+125 ℃温度范围内,基准电压温度系数最大为7.48×10-6/℃,输出电压为1.201(1±0.16%) V。     

一种高电源抑制比全工艺角低温漂CMOS基准电压源

基于SMIC0.35μm的CMOS工艺,设计了一种高电源抑制比,同时可在全工艺角下的得到低温漂的带隙基准电路。首先采用一个具有高电源抑制比的基准电压,通过电压放大器放大得到稳定的电压,以提供给带隙核心电路作为供电电源,从而提高了电源抑制比。另外,将电路中的关键电阻设置为可调电阻,从而可以改变正温度电压的系数,以适应不同工艺下负温度系数的变化,最终得到在全工艺角下低温漂的基准电压。Cadence virtuoso仿真表明:在27℃下,10 Hz时电源抑制比(PSRR)-109 dB,10 kHz时(PSRR)达到-64 dB;在4 V电源电压下,在-40～80℃范围内的不同工艺角下,温度系数均可达到5.6×10-6V/℃以下。     

一种分段温度补偿BiCMOS带隙基准源

设计了一种针对基准电压输出非线性的分段温度补偿电压基准源。该电路在基准源工作的低温和高温阶段对输出进行温度补偿,实现低温度系数。利用高增益的两级运算放大器以及增加PMOS管的栅长来提高电路的电源抑制比(PSRR)。在-55℃～125℃范围内,温度系数为2.9×10-6/℃,低频电源抑制比为-71dB。     

一种新型的无电阻实现的带隙电压基准源

设计了一种新的采用0.35μm全数字工艺实现的无电阻的带隙基准电压源.该电路结构引入了差分放大器,以此来产生正比于温度的电压量,同时放大器减小了电路中由电源电压及温度变化所产生的镜像电流的误差,进一步提高了电路电源抑制比,降低了无电阻基准电压源的温度系数.Spice仿真结果表明,该电路结构具有较高的电源抑制比和低的温度系数:在电源电压从2.4V变化到5.0V时,输出电压波动小于9mV;在-25℃~125℃温度变化范围内,电压输出的最大变化量为±5.5mV.     

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。     

高电源抑制比和高阶曲率补偿带隙电压基准源

基于分段线性补偿原理,提出了一种新的带隙基准源高阶曲率补偿方法,使电压基准源的温度特性曲线在整个工作温度范围内具有多个极值,显著提高了电压基准源的精度.采用0.5μm CMOS工艺模型进行仿真.结果表明,在-40℃～135℃的温度范围内,电压基准源的温度系数为5.8×107/℃.设计了具有提高电源抑制比功能的误差放大器,在5V电源电压下,电压基准源的电源抑制比在低频时为-95.4dB,在1kHz时为-92.4dB.     

一种Brokaw结构曲率补偿带隙基准源的设计

在分析传统Brokaw结构带隙基准电路的基础上,采用分段曲率补偿技术,结合电阻修调技术,实现了一个高精度带隙基准电压源。基于HHNEC 0.35μm BCD工艺,采用Cadence的Specture进行仿真,结果表明,该带隙基准源在3.3V工作电压下稳定输出2.5V电压,在-40℃～85℃温度范围内具有不超过2.254×10-6/℃的低温度系数和105dB的高电源抑制比。     

一种低电源电压曲率补偿带隙基准

设计了一个在0.8μm BiCMOS工艺、低于1 V电源电压下的带隙基准电压源,能稳定产生0.61 V的基准电压。该电路结合当今电压基准主流技术及研究进展,采用了一种系统失调仅912μV的新型运算放大器;采取了T型电阻网络和加入曲率补偿支路的方法,实现了大于59 dB电源抑制比和-30~150℃范围内11.7 ppm/℃的温度系数。