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。     

一种基于斩波调制的低压高精度CMOS带隙基准源

实现了一种适用于SOC的低压高精度带隙基准电压源设计。利用斩波调制技术有效地减小了带隙基准源中运放的失调电压所引起的误差,从而提高了基准源的精度。考虑负载电流镜和差分输入对各2%的失配时,该基准源的输出电压波动峰峰值为0.31 mV。与传统带隙基准源相比,相对精度提高了86倍。在室温下,斩波频率为100 kH z时,基准源提供0.768 V的输出电压。当电源电压在0.8 V到1.6 V变化时,该基准源输出电压波动小于0.05 mV;当温度在0°C到80°C变化时,其温度系数小于12 ppm/°C。该基准源的最大功耗小于7.2μW,采用0.25μm 2P 5M CM O S工艺实现的版图面积为0.3 mm×0.4 mm。     

一种中心值精确可调的高性能带隙基准电压源

不同的集成电路制造工艺,对平衡温度时的带隙基准电压值有影响.为此,本文提出了通过改变带隙基准电压输出级电路结构的方法,实现了在基准电路内部可精确调整基准电压中心值,以满足在不同工艺条件下电路系统对基准电压中心值的精度要求.本芯片根据CSMC公司0.50μm CMOS混合信号工艺模型设计并进行流片.测试结果表明,本文提出的方法能调整基准电压中心值.利用这种方法,可以实现带隙基准电压中心值宽范围的可调,使基准电压的输出完全符合系统所需.     

一个新型CMOS电流模带隙基准源

介绍了一个新型电流模带隙基准源,该带隙基准源的输出基准可以设计为任意大于硅材料的带隙电压(1.25V)的电压,避免在应用中使用运算放大器进行基准电压放大.同时该结构消除了传统电流模带隙基准源的系统失调.该带隙基准源已通过UMC 0.18μm混合信号工艺验证.在1.6V电源电压下,该带隙基准源输出1.45V的基准电压,同时消耗27μA的电流.在不采用曲率补偿的情况下,输出基准的温度系数在30℃到150℃的温度范围内可以达到23ppm/℃.在电源电压从1.6变化到3V的情况下,带隙基准源的输入电压调整率为2.1mV/V.该带隙基准源在低频(10Hz)的电源电压抑制比为40dB.芯片面积(不包括Pads)为0.088mm2.     

一种新型高精度CMOS带隙基准源的设计

提出一种标准CMOS工艺结构的低压、低功耗电压基准源,工作电压为5~10 V。利用饱和态MOS管的等效电阻特性,对PTAT基准电流进行动态电流反馈补偿,设计了一种输出电压为1.3 V的带隙基准电路。使输出基准电压温度系数在-25~＋120℃范围的温度系数为7.427 ppm/℃,在27℃时电源电压抑制比达82 dB。该基准源的芯片版图面积为0.022 mm2,适用于低压差线性稳压器等领域。     

一种高性能CMOS带隙电压基准源设计

采用一级温度补偿和电阻二次分压技术设计了一种高性能CMOS带隙电压基准源电路,其输出电压为0.20～1.25V,温度系数为2.5×10-5/K.该带隙电压基准源电路中的深度负反馈运算放大器为低失调、高增益的折叠型共源共栅运算放大器.采用Hspice进行了运算放大器和带隙电压基准源的电路仿真,用TSMC 0.35μm CMOS工艺实现的带隙基准源的版图面积为645μm×196μm.     

一个新型CMOS电流模带隙基准源

介绍了一个新型电流模带隙基准源,该带隙基准源的输出基准可以设计为任意大于硅材料的带隙电压（1.25V）的电压,避免在应用中使用运算放大器进行基准电压放大. 同时该结构消除了传统电流模带隙基准源的系统失调. 该带隙基准源已通过UMC 0.18μm混合信号工艺验证. 在1.6V电源电压下,该带隙基准源输出145V的基准电压,同时消耗27μA的电流. 在不采用曲率补偿的情况下,输出基准的温度系数在30℃ 到150℃的温度范围内可以达到23ppm/℃. 在电源电压从1.6变化到3V的情况下,带隙基准源的输入电压调整率为2.1mV/V. 该带隙基准源在低频（10Hz）的电源电压抑制比为40dB. 芯片面积（不包括Pads）为0.088mm2.     

低压基准源的分析和设计

在对传统的CMOS带隙电压基准源电路的分析和总结的基础上,集合一级温度补偿、电流反馈技术,提出一种可以在低电源电压下工作,同时输出可调的低温度系数基准源电路。负反馈运放采用差分结构,简化了电路设计;同时放大器输出用作PMOS的电流源偏置,提高了电源抑制比。采用CSMC 0.6μm CMOS工艺实现,版图面积为0.41 mm×0.17 mm。Cadence Spectre仿真结果表明了设计的正确性。     

基于新型高阶温度曲率补偿的低温漂带隙基准源

为满足多种超高精度装备系统应用需求,基于新型高阶温度曲率补偿技术设计了一种新型低温漂带隙基准源。该电路在传统Brokaw带隙基准源基础上,引入新型的高阶温度曲率补偿电路,在高温段和低温段分别采用相应高阶补偿技术,补偿带隙基准源的高阶温度系数,使该新型低温漂带隙基准源具有极低的电压温度系数,并获得更高精度的基准电压。该电路由基准电压产生电路、高阶温度曲率补偿电路和反馈电路组成。该电路基于40 V特色双极工艺进行电路、版图设计、仿真验证和流片。仿真结果显示,在-55～125℃,输出基准电压精度为0.009 7%,温度系数为9.8×10^-7/℃。实测精度为0.010 6%,温度系数为1.04×10^-6/℃,可为24 bit模数转换器(ADC)提供高精度基准电压。     

一个电压接近1V 10ppm/℃带曲率补偿的CMOS带隙基准源

介绍了一个带曲率补偿的低电压带隙基准源.由于采用电流模结构,带隙基准源的最低电源电压为900mV.通过VEB线性化补偿技术,带隙基准源在0到150℃的温度范围内的温度系数为10ppm/℃.在电源电压为1.1V时,电源电流为43μA,低频的PSRR为55dB.该带隙基准源已通过UMC 0.18μm混合信号工艺验证,芯片面积为0.186mm2.