一种具有大电流驱动能力的低温漂带隙基准电压源

基于XFAB 0.6 μm CMOS工艺,设计了一种具有大电流驱动能力的低温度系数带隙基准电压源。通过设置不同温度系数的电阻的比值,实现带隙基准的2阶曲率补偿。采用新的电路结构,使基准源具有驱动10 mA以上负载电流的能力。经过Hspice仿真验证,常温基准输出电压为2.496 V,-55 ℃~125 ℃温度范围内的温度系数是3.1×10-6/℃;低频时,电源电压抑制比为-77.6 dB;供电电压在4~6 V范围内,基准输出电压的线性调整率为0.005%/V;负载电流在0~10 mA范围内,基准输出电压波动为219 μV,电流源负载调整率为0.022 mV/mA。     

一种改进型低温度系数带隙基准源电路

在传统带隙基准源的基础上,设计了一种改进型带隙基准源电路,能很好地抑制三极管集电极电流变化对输出的影响,获得很低的温度系数和很高的电源电压抑制比。基于BCD 0.18 μm工艺库,仿真结果表明,当电源电压VIN为4.5 V,温度范围为-40 ℃~140 ℃时,基准源电路的输出电压范围为1.2567~1.2581 V,温度系数为6.3 ×10-6/℃;电源电压在2.5~5 V范围内变化时,基准源电路输出的最大变化仅为1.66×10-4 V,线性调整率为0.006 64 %;低频电源电压抑制比高达97 dB。过温保护电路(OTP)仿真表明,该基准源电路有良好的温度特性,温度不高于140 ℃都可正常工作。     

宽温度范围高精度带隙基准电压源的设计

为了满足市场对宽温度范围、高精度带隙基准电压源的需求,本文设计制作了一种新型带隙基准电压电路。设计采用多点曲率补偿技术,在温度较低时采用指数频率补偿,高温时采用亚阈值指数曲率补偿。采用电压-电流转换器对分段补偿电流在输出端进行整合,进而在-55~150℃的温度范围内进行补偿,得到低温度系数的基准电压。设计的电路采用CSMC 0.5μm CMOS工艺验证,结果表明:5V电源电压下,输出1.25V的基准电压;在-55~150℃的温度范围内温度系数为2.5×10~(-6)/℃,在低频时,PSRR为-66dB。带隙基准电压源芯片面积为0.40mm×0.45mm。     

一种低功耗曲率补偿带隙基准电压源

设计了一种低功耗曲率补偿带隙基准电压源。利用亚阈值MOS管差分对,产生曲率补偿电流,对输出基准电压进行曲率补偿。采用低功耗运放来增强基准电压源的电源抑制能力,同时降低基准电压源的功耗。采用SMIC 0.18 μm 混合信号CMOS工艺进行设计。仿真结果表明,在1.5 V电源电压下,基准电压源的输出基准电压为1.224 V,在-40 ℃~125 ℃范围内的温度系数为1.440×10-6/℃~4.076×10-6/℃,电源抑制比为-77.58 dB,消耗电流为225.54 nA。     

一种高温度性能的带隙基准源

基于OKI 0.5μm BiCMOS工艺,设计了一种低温漂的带隙基准电压源。对传统基准源的电压模式输出级进行了改进,使之形成同时包含电压模式和电流模式的混合模式输出级,提高了温度补偿的灵活性。同时设计了一种基于分段线性补偿技术的高精度曲率校正电路,精确地对基准电压的高阶温度分量进行修调。 HSPICE仿真结果表明,在5 V的电源电压下,基准输出电压为1.2156 V,在-40℃~125℃温度范围内,基准电压的温度系数为0.43×10-6/℃,低频时电路电源抑制比低于-83 dB。电源电压在3.8 V~10 V范围内变化时,基准源的线性调整率为9.2μV/V。     

一种二阶曲率补偿的低温漂高精度带隙基准设计

设计了一种带有二阶曲率补偿的低温漂高精度带隙基准电压源电路,通过采用分段线性补偿原理,分别在低温和高温阶段引入与一阶基准输出电压的温度系数呈相反趋势的线性补偿电流,通过电阻叠加到一阶基准输出电压上,从而大大提高了基准电压随温度漂移的稳定性。基于UMC 0.25μm BCD工艺库进行电路设计,HSPICE仿真结果表明,在–40~+125℃内,基准电压源的温度系数为2.2×10–6/℃,电源电压为2.5~5.0 V时基准输出电压波动仅为0.451 m V,在低频时电源抑制比PSRR为–71 d B。较好地满足了低温漂、高精度、高稳定性的带隙基准电压源设计要求。     

电流叠加型CMOS基准电压源

介绍了一种CMOS基准电压源,该电路由NMOS管阈值电压的温度系数及NMOS管迁移率温度系数形成温度补偿,产生低温度系数的基准电压。与传统的带隙基准比较而言,不需要三极管;另外,通过结构的改进,变成正负温度系数电流叠加型的基准电压源,可以按需要任意调节输出基准电压的值,而且可以同时提供多个基准电压。电流叠加型基准电压源电路已经在3μmCMOS工艺线上实现,基准电压源输出中心值在2.2 V左右,温度系数为80 ppm/℃。     

高性能分段线性补偿CMOS带隙基准电压源设计

设计了一种具有分段线性补偿的CMOS带隙基准电压源。该电路基于传统带隙基准源,利用MOS晶体管代替双极型晶体管产生正温度系数电流和负温度系数电流,将这两种具有相反温度系数的电流以适当的权重相加到负载电阻,并加入分段补偿电路,在低温阶段,加入一段负温度系数的电流,在高温阶段,抽取部分总电流,从而得到高精度的基准输出电压。在0.5μm CMOS工艺下,使用Cadence Spectre对电路进行仿真,仿真结果表明,在供电电压为5 V时,基准输出电压为1.255 V,在–40～125℃范围内,带隙基准源的温漂系数为1.029×10~(–6)/℃,低频时的电源抑制比(PSRR)低于–75 dB。     

一种高精度电流型CMOS带隙基准电压源设计

基于CSMC 0.5μm标准CMOS工艺,设计了一种高精度电流型CMOS带隙基准电压源。仿真结果表明,温度在-40℃~125℃范围内,基准输出电压的温度系数为1.3×10-5/℃;电源电压在3.3~5 V之间变化时,基准输出电压变化为0.076 mV,电源抑制比PSRR为-89 dB。同时,该电路包含修调电路,可在不同工艺角下进行校正,具有温度系数低、电源抑制比高、精度高等特点。     

一种高精度二阶温度补偿带隙基准电路设计

基于通过负温度系数电压控制工作于亚阈值区MOS管栅压产生随温度变化的补偿电流原理,采用中芯国际0.18μm CMOS工艺,设计了一款高精度二阶温度补偿带隙基准电压源。测试结果表明,当电源电压大于1.6V时,电路能够产生稳定的1.21V输出电压;在电源电压为1.6~3.4V,-20~135℃温度范围内,最小温度系数为2×10-6/℃,最大温度系数为3.2×10-6/℃;当电源电压在1.6~3.4V之间变化时,输出电压偏差为0.6mV,电源调整率为0.34mV/V;在1.8V电源电压下,电源抑制比为69dB,因此能够适应于高精度基准源。     

基于温度补偿的无运放低压带隙基准源设计

设计了一种带温度补偿的无运放低压带隙基准电路。提出了同时产生带隙基准电压源和基准电流源的技术,通过改进带隙基准电路中的带隙负载结构以及基准核心电路,基准电压和基准电流可以分别进行温度补偿。在0.5μmCMOS N阱工艺条件下,采用spectre进行模拟验证。仿真结果表明,在3.3V条件下,在-20～100℃范围内,带隙基准电压源和基准电流源的温度系数分别为35.6ppm/℃和37.8ppm/℃,直流时的电源抑制比为-68dB,基准源电路的供电电压范围为2.2～4.5V。     

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.     

一种高电源抑制的基准源的设计

本文针对传统基准电压的低PSR以及低输出电压的问题,通过采用LDO与带隙基准的混合设计,并且采用BCD工艺,得到了一种可以输出较高参考电压的高PSR(电源抑制)带隙基准。此带隙基准的1.186 V输出电压在低频时PSR为-145 dB,在0～1 GHz频带内,最高PSR为-36 dB。在-50～150℃内,1.186 V基准的温漂为7.5 ppm/℃。     

一种用于非致冷红外焦平面读出电路的带隙基准源

设计了一种用于新型非致冷红外焦平面阵列读出电路的低温漂低压带隙基准电路.提出了同时产生带隙基准电压源和基准电流源的技术.通过改进带隙基准电路中的带隙负载结构及基准核心电路,可以分别对基准电压和基准电流进行温度补偿.在0.5μm CMOS N阱工艺条件下,采用Spectre软件进行了模拟验证.仿真结果表明,在3.3 V条...     

一种高电源抑制比的带隙基准电压源的设计

提出一种采用Bi CMOS工艺的低功耗、高电源抑制比、低温度系数的带隙基准电压源(BGR)设计。该模块基本原理是利用具有正温度系数的热电压VT和具有负温度系数的双极型晶体管VBE叠加产生与温度和电源电压无关的基准电压VREF。该设计中带隙基准电压在25℃时,为1.242 V左右。温度从-40~120℃变化时,带隙基准电压变化10 m V,可以计算出温度系数为60×10-6℃-1。     

新型自启动带隙基准电压源设计

提出了一种具有新颖自启动电路的带隙基准电压源设计,相比传统自启动方案,电路规模没有增长的同时电路功耗更低,芯片消耗电流约14μA,性能更加可靠。200片芯片批量统计测试结果表明,电压源输出1.25V±10mV,标准偏差σ仅为0.004V,-55～125°C温度范围内温度系数约15×10-6/°C。芯片测试良率进一步获得提高。     

基于不同VTH值的新型CMOS电压基准

传统基准电路主要采用带隙基准方案,利用二级管PN结具有负温度系数的正向电压和具有正温度系数的yBE电压得出具有零温度系数的基准。针对BJT不能与标准的CMOS工艺兼容的缺陷,利用NMOS和PMOS管的两个阈值电压VTHN和VTHP具有相同方向但不同数量的温度系数,设计了一种基于不同VTH。值的新型CMOS基准。该电路具有没有放大器、没有BJT、结构简单等特点,适宜于标准CMOS工艺集成。在此给出了详细的原理分析和电路实现。该电路通过HSpice验证,其输出基准电压为1．22V,在-40～＋85℃内温度系数仅为30ppm／℃,电源电压为2．6～5．5V时,电源电压调整率为1．996mV／V。     

一种基于BCD工艺的宽压-宽温电流基准电路

设计了一种基于BCD工艺的宽压-宽温电流基准电路.利用片上多晶硅电阻的温度系数受工艺影响较小的特点,选定其为基准电流定义单元.分析片上电阻温度特性,并设计与其温度系数相等的参考电压,加载到电阻上,从而实现了温度系数很低的基准电流.分析了高温下三极管寄生元件漏电现象,通过添加补偿管,提高了基准电流在高温下的稳定性.电流基...     

低成本多路输出CMOS带隙基准电压源设计

在传统Brokaw带隙基准源的基础上,提出一种采用自偏置结构和共源共栅电流镜的低成本多路基准电压输出的CMOS带隙基准源结构,省去了一个放大器,并减小了所需的电阻阻值,大大降低了成本,减小了功耗和噪声。该设计基于华虹1μm的CMOS工艺,进行了设计与仿真实现。Cadence仿真结果表明,在-40～140℃的温度范围内,温度系数为23.6ppm/℃,静态电流为24μA,并且能够产生精确的3V,2V,1V和0.15V基准电压,启动速度快,能够满足大多数开关电源的设计需求与应用。     

一种高阶曲率补偿带隙基准的原理与实现

基于指数型和二阶曲率补偿技术,设计了一个高阶曲率补偿带隙基准.在电路结构上采用电流镜和负反馈回路代替运放反馈回路,不仅避免了运放的失调电压所引起的输出误差和温漂问题,而且使得电路相对简单,更适于电路系统集成.;利用二阶曲率补偿和双极晶体管的电流增益β随温度成指数型变化的规律,对输出电压温度特性进行补偿,提高了的温度稳定性.基于0.6μm BiCMOS工艺设计了基准电路和版图.仿真、测试结果表明:基准在ΔV=2.8V的电源电压幅度范围下,具有0.08mV/V的电源抑制特性.在-55～125℃的范围内Vref的温度系数为5×10-6/℃.