一种高阶曲率补偿CMOS带隙基准源的设计

提出了一种低压高阶曲率补偿的CMOS带隙基准电路。电路采用电流模BGR结构,采用对VBE的线性补偿方法。利用BISM 3模型,电源电压可在5V,在-55—125℃温度范围内,温度系数为6.034ppm／℃。在低电源电压,低频下PSRR为-73dB。整个带隙基准电压源具有好的综合性能。     

一种实用的带隙参考电压源曲率校正方法

在对传统双极型晶体管带隙电压基准源电路的分析和总结基础上,提出了一种对双极型带隙参考电压源进行曲率校正的实用电路结构.这种电路结构通过在适当温度下引入具有正温度系数的因子来遏制温度系数持续下降的趋势.使电路在工作区域可取得很好的曲率校正效果.仿真结果表明.本电路结构实现了在整个工作温度范围内(-40℃～120℃)电压的变化只有0.001V.     

一种集成稳压电路的设计与研究

设计了一种采用CSMC 0.6um CMOS工艺的集成带隙基准电压源电路.仿真结果表明,在电源电压VDD为5V时,在的温度范围内,电路得到一个温度系数为37.3533ppm/℃,电源抑制比(PSRR)为43.98dB的带隙基准电压输出,性能较为理想.     

一种用于D/A转换器的带隙基准电压源设计

本文设计了一种用于D/A转换器的带隙基准电压源,该电路采用中芯国际(SMIC)0.18 μm CMOS工艺设计,利用Cadence Spectre工具对其仿真,后仿结果表明,1.8V电源电压下,在-40℃～125℃温度范围内,带隙基准电压源的温度系数为4.1ppm/℃,电源抑制比(PSRR)低频时为89dB,在10 kHz时仍可以达到62.4dB.基准输出电压约为406.6mV.该带隙基准电压源能够很好的应用到高分辨DAC中.     

一种高性能BiCMOS带隙基准电压源设计

文章在对带隙基准基本原理与电路结构分析基础上,介绍了一种高精度、低功耗、高电源抑制比的BiCMOS带隙基准电压源电路。该电路的实现是基于0．6μm、5V的BiCMOS工艺。仿真结果表明,该基准电路稳定工作电源电压范围为1．9V～6．4V,在低频下的电源抑制比可达到-88dB,温度变化范围从-25℃至150℃时,温度系数为9．73×10^-6,输出电压误差为1．72mV。     

一种新型CMOS数模转换器的设计与仿真

设计了一种基于R-2R倒梯形电阻网络结构的8位CMOS数模转换器。数模转换器输入采用并行数字输入结构,输出采用模拟电流输出方式,基准电压源采用CMOs带隙基准电压电路,该电路综合了电路启动、温度补偿和电流反馈等技术,通过适当调节电阻,使输出电压具有较低的温度系数。采用Hspice作为设计电路模拟仿真分析的软件工具,仿真结果表明,在5V工作电压下,建立时间小于50ns,电路的积分与微分非线性误差均小于5LSB,功耗小于40mW,达到了设计要求。     

NICA-MPD探测器的低温漂基准电压源设计

基于TSMC BCD 180nm工艺设计并流片测试了一款低压低温漂带隙基准芯片,用于高能物理实验。该芯片主要基于NICA-MPD探测器工程项目的需求,实现在极端温度环境中正常输出电压的功能。该芯片的核心模块带隙基准模块采用二阶温度补偿结构,测试结果表明该芯片在1.8V电源电压下,能稳定输出0.9V电压,功耗约为46.5μW,在-40～120℃内温度系数约为29×10^-6/℃,电源抑制比为-76.8dB。     

LDO线性稳压器中CMOS带隙基准电路的设计

设计了一款应用于LDO线性稳压器的高性能CMOS带隙基准电路,详细分析了它的工作原理,并给出了具体电路、仿真波形以及分析数据。该电路的主要特点是采用双PN结串联和基极电流补偿的结构,并引入衬底电压产生电路,具有很好的温度特性和很高的电源抑制比。当温度从-40~125℃变化时,温度系数约为37ppm/℃;同时,其电源抑制比(PSRR)为76.3dB。此外,该电路还可为LDO中其它电路模块提供PTAT电流。     

一种低压高精度的CMOS带隙基准电压源

采用0.5μm CMOS工艺设计了一种高精度低压基准电压源.提出了一种结构比较新颖的基准电压源电路,该基准电压源电路具有较低的温度系数、较大的温度范围和较高的电源抑制比.此外,还增加了提高电源抑制比电路、启动电路,以保证电路工作点正常、性能优良,并使电路的静态功耗较小.Spice仿真结果表明低频时电源抑制比可达70dB;在-40～120℃范围内,输出变化仅为0.004V,温度系数可达25×10-6V/℃;静态功耗小,在电源电压Vdd=3.3V时,总功耗约为0.025mW.     

补偿温度系数的电压基准电路

本文给出一个温度系数(TC)线性可调的电压基准电路.它可用于各种传感器的温度系数补偿.它的特点是不用重新改接就能提供正、负两种温度系数.整个电路容易集成化,使其成为一个通用集成电路组件.源电压变化所引起的基准不稳定度小于0.01%.V_(ref)(20℃)=2V时,TC≈(-0.38%～ 0.38%)/℃:输出电阻高的缺点可通过后接一个电压跟随器解决.该电压基准有两个0.2mA附加电流输出.I_(ref 1)的TC=0.22%/℃.I_(ref 2)的TC=-0.65%/℃.两者接在一起,可提供0.4mA的基准电流,TC=-0.43%/℃.     

无线传感器网络SoC芯片电源模块LDO的设计

采用SMIC 0.18μm CMOS工艺,设计了一种应用于无线传感器网络SoC芯片中射频收发机模块的LDO,具有低温度系数,低静态电流和高电源电压抑制比。其电源电压抑制比大于58dB在1kHz。在-40-+85℃的范围内,温度系数为6.87ppm/℃。电源电压在2.0-3.6V的变化范围内,LDO能提供1.8V的稳定输出电压,100mA的输出电流。芯片面积为0.168mm2,最大静态电流为221.9μA。测试结果表明带隙基准的输出电压为0.429V,LDO的输出电压是1.850V。     

基于热敏电阻的多通道高精度温度测量系统

以负温度系数热敏电阻为核心器件设计了多通道高精度温度测量系统.用改进的电压测量电路间接测量热敏电阻的阻值,有效地克服了电压源的干扰,测量精度高,测量分辨率可达0.01℃,测温准确度可达±0.1℃;并且该电路结构简单,成本低、功耗小、体积小,具有很高的实用价值,可用于需要精密测温的系统,如热导率测量仪的温度测量中.     

一种铂电阻温度传感器的优化设计

基于航天工业中温度信号的测量,研制了一种高测量精度的铂电阻温度传感器。设计采用恒流源微电流驱动三线制铂电阻经不平衡电桥获得理想电压,实现了去除自身线阻和减小自热效应;提高了测量精度。通过差分放大电路、反馈电路和压控电压源二阶低通滤波电路有效地改善了铂电阻的线性度,减小外界干扰信号对测量系统的影响。测量结果表明,在-40~60℃的变温环境中测量-20~450℃温度误差小于0.5℃。     

DS1631温度传感器及其应用技术

DS1631是Maxim公司最近生产的数字温度传感器,它采用正比于绝对温度(PTAT)的带隙结构,从而保证在合理的成本下获得相当高的测量精度。通过2线与控制器接口,用户可选择(9～12位)输出分辨率,在0～+70℃范围,精度可达±0 5℃,可满足一般的测量需求。由于该传感器电压系数的非线性呈二次曲线形式,可以用数学方法补偿偏移和误差特性的曲率,精度还可再提高近10倍,进一步扩大了它的应用领域。在介绍了其结构原理、与单片机接口、编程原理的基础上,重点介绍了通过对器件的误差曲线进行二次方程拟合,用拟合方程修正给定温度点的误差进一步提高测量精度的方法。     

基于LM331的频率计

利用LM331芯片的电压／频率转换功能，设计了一种体积小、精度高、实用性强的频率计。硬件选用AT89C2051单片机进行信号处理，采用LM331新的温度补偿能隙基准电路来提高频率测量精度。软件完成了频率测量、数据调整、频率显示等功能。该频率计解决了现场系统调试过程中频率测量的难题。     

低成本传感器与A/D转换器的互连

介绍了比例输出传感器与A／D转换器之间的配合使用情况。设计了传感器测量电路，包括比例输出传感器、电流驱动电桥和惠斯通电桥。将ADC的基准电压输入和传感器输出结合在一起，节省了电压基准或电流源。该设计降低了电路整体成本，提高了温度稳定性和测量精度，降低了温漂，减少了线路板面积，消除了不理想的基准源引入的误差。     

具有数字补偿的高精度I/F转换电路设计

为了减小温度对I/F转换器频率造成的影响,提高转换器的抗温度干扰能力,在深入研究I/F转换器电路的基础上,采用了以单片机为控制器的数字补偿方法,在整个工作温度区间对电路进行了温度补偿。经实验测试,补偿后的I/F转换器在-40℃～80℃内温度系数达到了5.5×10-6℃-1,提高了I/F转换器的温度稳定性。     

新型CMOS温度传感器的设计

文中设计的温度传感器芯片采用UMC 0.18μm 1P6M工艺,基于PTAT电流源的两个双极性晶体管的基极与发射结之间电压的温度特性,利用输出端处理电路进一步提高精度。针对增益不足采用偏置电路,针对相位失调采用米勒补偿结构,针对人体温度范围所需精度要求采用输出端缓冲再放大结构。芯片工作电压为1.8 V,电源抑制比为-82 dB,直流功耗72μW,可测范围-40～125℃,体温范围以内精度更高,输出电压步长2.65 mV/℃,输出精度为0.01℃。流片之后进行了系统测试,测试结果表明,输出电压与温度具有非常高的线性度,并且在体温范围内具有极高的精度。     

一种具有偏置电流温度补偿的弱信号放大电路

对于工作在宽温度范围为25～175℃的核磁共振测井仪器微弱信号放大电路,随温度变化的偏置电流作用在不对称的差分信号源内阻上会对放大电路产生不同程度的干扰。基于低热阻封装的ADA4898-2低噪声运算放大器,设计一种带偏置电流温度补偿的微弱电压信号放大电路,其增益设计值85.8 dB。理论分析和实验室测试均表明,在输入信号电压幅度最小为百nV、频率范围为400 kHz～1 MHz时,偏置电流温度补偿电路有效地降低了偏置电流引入的干扰,且不引入新的噪声源,在宽温度范围为25～175℃下有良好的线性度和频率响应。     

7. 5 位万用表精密放大器直流偏置问题研究

作为校准级仪器的 7. 5 位万用表,可用于航天航空领域中传感器电参数标定。 直流放大器的偏置问题直接影响万用表 测量精度。 本文设计一种低直流偏置放大器,以 JFET 构成的共源共基放大电路、比例缓冲电流镜、V-I 变换恒流源电路作为输 入级放大电路,级联高增益运算放大器构成电压串联负反馈结构,解决高输入阻抗与低噪声放大的矛盾问题。 本文对失调电压 和温度漂移构成的直流偏置模型进行分析:发现电流镜失调电压对 JFET 的失调电压具有补偿作用,并优化电阻修调电路对改 善 JFET 失调电压;由温度漂移仿真发现:由 V-I 变换电流源的电流温度漂移和比例电阻温度漂移是放大器温度漂移的两大因 素。 通过低温漂敏感器件的选择、PCB 热布局的优化及防风壳的设计,改善系统整体温度系数。 实验表明,该放大器失调电压 绝对值小于 11 μV,优于 JFET 类型精密放大器 OPA828;放大器温度系数为-2 ~ -4 μV/ ℃ ,与没有温度校准的 Keysight 3458A 温度系数处于同一等级。 该放大器满足 7. 5 位万用表的设计需求。