高电源抑制比低噪声带隙基准电压源的设计

基于带隙基准原理,通过优化电路结构和采用BiCMOS技术,提出一种精度高、噪声小的带隙基准源电路。利用具有高开环增益的折叠式共源共栅放大器,提高了低频电压抑制比;应用低跨导PMOS对管及电路输出端低通滤波器,实现了更低的噪声输出;合理的版图设计减小了失调电压带来的影响。Hspice仿真结果表明,在3V电源电压下,输出基准电压为1.2182mV,温度系数为1.257×10-5/℃;频率从103～105 Hz变化时,输出噪声最大值的变化量小于5μV。流片测试结果表明,该基准源输出基准电压的电源抑制比高,温度系数小,噪声与功耗低。     

一种高精度带隙基准电压源电路设计

针对传统CMOS带隙电压基准源电路电源电压较高,基准电压输出范围有限等问题,通过增加启动电路,并采用共源共栅结构的PTAT电流产生电路,设计了一种高精度、低温漂、与电源无关的具有稳定电压输出特性的带隙电压源.基于0.5μm高压BiCMOS工艺对电路进行了仿真,结果表明,在-40℃～85℃范围内,该带隙基准电路的温度系数为7ppm/℃,室温下的带隙基准电压为1.215 V.     

低温漂高PSRR的二阶补偿带隙基准源设计

设计了一种线性补偿低温漂高电源抑制比带隙基准电压源电路。带隙基准核心电路采用三支路共源共栅电流镜结构,提高电路电源抑制比。补偿电路采用分段补偿原理,在低温阶段,加入一段负温度系数电流,在高温阶段,加入一段正温度系数电流,通过补偿,使带隙基准输出电压的精确度大大提高,达到降低温度系数的目的;同时电流镜采用共源共栅结构,不仅提高电路的电源抑制比,而且可以抑制负载对镜像晶体管电压的影响。基于0.5 μm CMOS工艺,使用Cadence Spectre对电路仿真,结果表明,在-50~+125℃温度范围内,基准输出电压的温度系数为2.62×10-6/℃,低频时的电源抑制比(PSRR)高达88 dB。     

低温漂高PSRR新型带隙基准电压源的研制

利用带隙电压基准的基本原理,结合自偏置共源共栅电流镜以及适当的启动电路,设计了一种新型基准电压源。获得了一个低温度系数、高电源抑制比的电压基准。通过对输出端添加运算放大器,把带隙基准电路产生的1.2 V电压提高到3.5 V,提高了芯片性能。用Cadence软件和CSMC的0.5μm CMOS工艺进行了仿真,结果表明,当温度在-20～+120℃,温度系数为9.3×10-6/℃,直流时的电源抑制比为-82 dB。该基准电压源能够满足开关电源管理芯片的使用要求,并取得了较好的效果。     

一种带2阶温度补偿的负反馈箝位CMOS基准电压源

根据带隙基准电压源工作原理,设计了一种带2阶温度补偿的负反馈箝位CMOS基准电压源。不同于带放大电路的带隙基准电压源,该基准电压源不会受到失调的影响,采用的负反馈箝位技术使电路输出更稳定。加入了高阶补偿电路,改善了带隙基准电压源的温漂特性。电路输出阻抗的增大有效提高了电源抑制比。基于0.18 μm CMOS 工艺,采用Cadence Spectre软件对该电路进行了仿真,电源电压为2 V,在-40 ℃~110 ℃温度范围内温度系数为4.199 ×10-6/℃,输出基准电压为1.308 V,低频下电源抑制比为78.66 dB,功耗为120 μW,总输出噪声为0.12 mV/Hz。     

一种高精度低温漂带隙基准源设计

基于TSMC40nmCMOS工艺设计了一种高精度带隙基准电路。采用Spectre工具仿真,结果表明,带隙基准输出电压在温度为-40—125℃的范围内具有10×10^-6／℃的温度系数,在电源电压在1．5-5．5V变化时,基准输出电压随电源电压变化仅为0．42mV,变化率为0．23mv／V,采用共源共栅电流镜后,带隙基准在低频下的电源电压抑制比为-72dB。     

一种高电源抑制比曲率补偿带隙基准电压源

在对传统典型CMOS带隙电压基准源电路分析基础上提出了一种高精度、高电源抑制带隙电压基准源。采用二阶曲率补偿技术,电路采用预电压调整电路,为基准电路提供稳定的电源,提高了电源抑制比,在提高精度的同时兼顾了电源抑制比,整个电路采用了CSMC0.5μm标准CMOS工艺实现,采用spectre进行进行仿真,仿真结果显示当温度为-40℃~80℃,输出基准电压变化小于1mV,温度系数为3.29×10-6℃,低频时(1kHz)的电源抑制比达到75dB,基准电路在高于3.3V电源电压下可以稳定工作,具有较好的性能。     

采用曲率补偿的高PSRR基准电压源

设计了一种输出电压为1.5 V的带隙基准电路.该电路采用标准CMOS工艺,工作电压为3～6.5 V.采用一种简洁的曲率补偿技术,使输出基准电压温度系数达到3×10-6V/℃.由于采用共源共栅输出结构,在室温27℃、频率小于1 kHz时,电源抑制比达到97 dB,电源影响率小于15×10-6V/V.另外,还设计了启动电路和电流源偏置电路,可以整体应用到SOC系统.     

基于低压高精度运放的带隙基准电压源设计

基于传统带隙基准源的电路结构,采用电平移位的折叠共源共栅输入级和甲乙类互补推挽共源输出级改进了其运算放大器的性能,并结合一阶温度补偿、电流负反馈技术设计了一款低温度系数、高电源电压抑制比(PSRR)的低压基准电压源。利用华润上华公司的CSMC 0.35μm标准CMOS工艺对电路进行了Hspice仿真,该带隙基准源电路的电源工作范围为1.5～2.3 V,输出基准电压为(600±0.2)mV;工作温度为10～130℃,输出电压仅变化8μV,温度系数为1.86×10-6/℃,低频时PSRR为-72 dB。实际流片进行测试,结果表明达到了预期结果。     

一种共源共栅自偏置带隙基准源设计

在分析带隙基准理论的基础上,针对SoC芯片的1.2V数字电路供电,设计一个低功耗低温度系数、高电源抑制比的带隙基准源。电路由一个与绝对温度成正比(PTAT)电流源和一个绝对温度相补(CTAT)电流源叠加构成,采用低压共源共栅自偏置结构来减少镜像失配和工艺误差对电路的影响。在SMIC0.13μm混合信号CMOS工艺下,电源电压为2.5V时,使用Cadence Spectre对电路进行模拟,结果表明可实现1.2V输出电压,电源抑制比在低频段为-86dB、高频段为-53dB,温度系数为12×10-6/℃、功耗为0.57mW。带隙电压基准源的版图面积为75μm×86μm。     

一种高电源抑制比带隙基准电压源的设计

设计了一种基于反馈电路的基准电压电路。通过正、负两路反馈使输出基准电压获得了高交流电源抑制比(PSRR),为后续电路提供了稳定的电压。采用NPN型三极管,有效消除了运放失调电压对带隙基准电压精度产生的影响,并对电路进行温度补偿,大大减小了温漂。整个电路采用0.35μm CMOS工艺实现,通过spectre仿真软件在室温27℃、工作电压为4 V的条件下进行仿真,带隙基准的输出电压为1.28 V,静态电流为2μA,在-20~80℃范围内其温度系数约为18.9×10-6/℃,交流PSRR约为-107 dB。     

一种高精度BiCMOS电流模带隙基准源

采用Xfab0.35μmBiCMOS工艺设计了一种高电源抑制比（PSRR）、低温漂、输出0.5V的带隙基准源电路。该设计中,电路采用新型电流模带隙基准,解决了传统电流模带隙基准的第三简并态的问题,且实现了较低的基准电压;增加了修调电路,实现了基准电压的微调。利用Cadence软件对其进行仿真验证,其结果显示,当温度在-40～＋120℃范围内变化时,输出基准电压的温度系数为15ppm/℃;电源电压在2～4V范围内变化时,基准电压摆动小于0.06mV;低频下具有-102.6dB的PSRR,40kHz前电源抑制比仍小于-100dB。     

一种阵列式版图布局的低温度系数CMOS带隙基准电压源

设计了一款低温度系数的自偏置CMOS带隙基准电压源电路,分析了输出基准电压与关键器件的温度依存关系,实现了低温度系数的电压输出。后端物理设计采用多指栅晶体管阵列结构进行对称式版图布局,以压缩版图面积。基于65 nm/3.3 V CMOS RF器件模型,在Cadence IC设计平台进行原理图和电路版图设计,并对输出参考电压的精度、温度系数、电源抑制比(PSRR)和功耗特性进行了仿真分析和对比。结果表明,在3.3 V电源和27℃室温条件下,输出基准电压的平均值为765.7 mV,功耗为0.75μW;在温度为-55~125℃时,温度系数为6.85×10~(-6)/℃。此外,输出基准电压受电源纹波的影响较小,1 kHz时的PSRR为-65.3 dB。     

一种低温度系数带隙基准电压源

描述了一个具有高电源抑制比和低温度系数的带隙基准电压源电路。基于1阶零温度系数点可调节的结构,通过对不同零温度系数点带隙电压的转换实现低温度系数,并采用了电源波动抑制电路。采用SMIC 0.18μm CMOS工艺,经过Cadence Spectre仿真验证,在-20℃～100℃温度范围内,电压变化范围小于0.5mV,温度系数不超过7×10-6/℃。低频下的电源抑制比为-107dB,在10kHz下,电源抑制比可达到-90dB。整个电路在供电电压大于2.3V时可以实现正常启动,在3.3V电源供电下,电路的功耗约为1.05mW。     

一种二阶曲率补偿带隙基准电压源

利用CMOS工艺中Poly电阻和N-well电阻温度系数的不同,设计了一种输出可调的二阶曲率补偿带隙基准电压源.采用Chartered 0.35μm CMOS工艺模型,使用Cadence工具对电路进行了仿真,结果表明电路在电源电压为1.8V时可正常工作,当其在1.8～3V范围内变化时,基准电压变化仅有3.8mV;工作电压为2V时,输出基准电压在-40°C到80°C的温度范围内温度系数为1.6ppm/°C,工作电流为24μA,低频下的电源抑制比为-47dB.该带隙基准电压源的设计可以满足低温漂、高稳定性、低电源电压以及低功耗的要求.     

一种高精度曲率补偿带隙基准电压源设计

根据带隙基准电压源的原理,基于CSMC 0.5μm工艺设计了一种高精度二阶曲率补偿带隙基准电压源。利用MOS管工作在亚阈值区时漏电流和栅极电压的指数关系,在高温段对温度特性曲线进行补偿。通过Spectre仿真,得到输出基准电压为2.5 V的电压基准源。工作电压范围为3.35⁷.94 V,1 kHz时电源抑制比为-71.73 dB,温度从-257.94 V,1 kHz时电源抑制比为-71.73 dB,温度从-25¹25℃之间变化时温度系数为7.003×10-6℃-1。     

一种用于音频Σ-ΔA/D转换器的CMOS带隙电压基准源

在传统带隙基准电压源电路结构的基础上,通过在运放中引入增益提高级,实现了一种用于音频Σ-ΔA/D转换器的CMOS带隙电压基准源。在一阶温度补偿下实现了较高的电源抑制比(PSRR)和较低的温度系数。该电路采用SIMC 0.18-μm CMOS工艺实现。利用Cadence/Spectre仿真器进行仿真,结果表明,在1.8 V电源电压下,-40～125℃范围内,温度系数为9.699 ppm/℃;在27℃下,10 Hz时电源抑制比为90.2 dB,20 kHz时为74.97 dB。     

一种低温漂低功耗的简易带隙基准电压设计

电压基准在模拟电路中提供一个受电源或温度等影响较小的参考电压,以保证整个电路正常工作。设计了一种低温漂低功耗带隙基准电压源,采用不受电源影响的串联电流镜做偏置．利用PTAT电压的正向温度系数和基极发射极电压的负向温度系数特性,以适当的系数加权构造零温度系数的电压量。该设计避开了运放的应用．结构简易,原理清晰,便于入门级的同学在短时间内学习掌握。0-70℃范围内,温漂系数为16．4ppm／℃。供电电压在5-6V范围内变化时,电源抑制比达57．7dB。总输出噪声为140．3μV,功耗为300．6μW。     

一种新型无运放CMOS带隙基准电路

介绍了带隙基准原理和常规的带隙基准电路,设计了一种新型无运放带隙基准电路。该电路利用MOS电流镜和负反馈箝位技术,避免了运放的使用,从而消除了运放带隙基准电路中运放的失调电压和电源抑制比等对基准源精度的影响。该新型电路比传统无运放带隙基准电路具有更高的精度和电源抑制比。基于0.18μm标准CMOS工艺,在Cadence Spectre环境下仿真。采用2.5V电源电压,在-40℃～125℃温度范围的温度系数为6.73×10-6/℃,电源抑制比为54.8dB,功耗仅有0.25mW。     

一种低电压高精度带隙基准电压设计

本文对传统的带隙基准源电路进行了详细的分析,并对近些年来一些新出现的技术进行总结,采用二阶曲率补偿技术,提出了一种能在较低电压下工作的高精度电压基准源.本设计基于CSMC0.35μm工艺仿真,结果表明电源电压为1.0 V时,电路达到稳定工作状态,在-25-125℃的温度范围内,输出电压为530 mV,平均温度系数为4....