一种高精度高阶曲率补偿型带隙基准电压源

设计了一种利用三极管的反向饱和电流来实现高阶曲率补偿的、具有极低温度系数的BiCMOS带隙基准电压源.通过增加由一个三极管和若干电阻形成的高阶曲率补偿电路来获得更小的温度漂移.电路采用0.8μm BiCMOS工艺实现,在5 V工作电压条件下的仿真结果表明.在-20+120℃的温度范围内输出电压的温度系数为5 ppm/℃,与一阶补偿相比温度系数减小了90%.该电路结构简单实用,功耗较小.     

基准电路的分段曲率补偿电路设计

提出了一种分段曲率补偿基准电路设计方法。针对一次曲率补偿基准电路只能使得产生的基准电压在一个温度点的温度系数为0,整个温度范围内温度系数的变化问题,提出分段曲率补偿基准电路设计方法,从而使所产生的基准电压在多个温度点都能表现出零温度系数,提高了基准电压的稳定性。该电路基于0.35 μm CMOS工艺设计,经Cadence仿真验证,达到设计目标。     

一种二阶曲率补偿的带隙电压基准

设计一种二阶曲率补偿的带隙电压基准。基于一阶曲率补偿的基准电路,利用二极管正向导通附近电流I与电压V的非线性关系,将补偿电流注入PTAT电流来补偿Vbe的二阶项。运用0.35μm工艺的器件模型Cadence工具下进行了仿真,在-50-＋120℃温度范围内,一阶曲率补偿带隙电压基准的温度系数为16.6 ppm/℃,经过二阶曲率补偿的带隙电压基准的温度系数减小到约为3.07 ppm/℃,带隙电压基准的温度特性得到了很大改善。整个补偿电路使用器件少、占用面积小、实用性强。     

可修调的高阶曲率补偿基准电压源

设计了一款带有误差放大器和电阻修调电路的分段曲率补偿基准电压源。通过分段电流补偿降低了温度系数;采用数字修调网络和熔丝修调网络,减小了电阻随机误差;采用误差放大器提高了电源抑制比,使基准电压精度得到显著提高。电路基于XFAB 0.35 μm高压CMOS工艺设计,仿真结果显示,在-40 ℃~125 ℃的温度范围内和多种工艺角下,当输出基准电压为3.0875 V时,温度系数为4.1×10-6/℃,低频电源抑制比达到-70 dB。该电路的性能指标大大优于同类型产品,是一款适用于汽车电子芯片的高精度电压基准源。     

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。     

一个低压高阶曲率补偿的CMOS带隙基准电压源的设计

运用带隙基准的基本原理,采用0.6μm的CMOS工艺,对一个低压高阶曲率补偿的高性能CMOS带隙基准电压源进行研究,并结合所提出电路给出了高阶曲率补偿的数学表达式。Cadence软件仿真结果显示:电源电压最低可为1.2 V,在-20~100℃温度范围内,输出电压为0.6 V,温度系数为9.1 ppm/℃,即基准输出电压随温度变化不超过±0.1%。低频(f=1 kHz)时PSRR为-78 dB。在室温电源电压为1.2 V时总功耗约为38μW。整个带隙基准电压源具有良好的综合性能。     

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.     

带有曲率补偿的高精度带隙基准电压源设计

设计了一种带有曲率补偿的高精度帯隙基准电压源电路,通过在特定支路上产生二阶正温度系数的电流补偿V BE的二阶负温度系数项来实现曲率补偿,从而得到更低温度系数的基准电压。同时设计了一种高效的启动电路,在电路上电时保证电路正常启动,电路正常工作后启动电路停止工作。该设计基于CSMC 0.5μm CMOS工艺,在3.3 V电源电压下,输出基准电压800 mV,采用Cadence公司Spectre软件进行仿真和实验测试,结果表明,温度为-50~150℃,基准电压的温度系数为2.4×10-6/℃,电源电压为2.5~4.5 V,电压调整率为0.08%/V。该基准电压源已成功应用在DC/DC转换器中,并取得了良好的应用效果。     

1.5×10-6/℃高阶参考电压曲率补偿电路

针对带隙参考电压基准温漂问题设计了一款高阶补偿电路,并采用0.5 μm BCD工艺进行了验证.电路采用零温度系数(TC)电流实现一阶补偿,同时采用具有正温度系数(PTC)的双极型晶体管(BJT)实现了高阶补偿.采用HSPICE软件进行了仿真,结果表明,所设计的电路参考电压正常值为1.8V.另外,设计的电路具有1.5×10-6/℃的温度系数,在低频上具有55 dB电源抑制比(PSRR),从1.8～5 V具有0.4 mV/V的线性调整率,并得到20 fV2/Hz的输出噪声水平.提出的电路已应用在一款电源管理芯片中,且该电路可应用在多种便携式电子产品中.     

一种采用高阶温度补偿的带隙电压基准的设计

在DC-DC变换器芯片设计中,用于产生参考电压的带隙基准的精度直接影响到芯片的控制精度。文中设计了一种高阶温度补偿的精确带隙电压基准,使用0.6μm BCD2P2M工艺库,HSPICE仿真显示在-25℃~125℃范围,带隙基准电压为1.249V,温度系数可低达2.7ppm/℃,电压线性调整率为0.004%,电源抑制比PSRR达87dB。     

多点曲率补偿的带隙基准电压源设计方法

提出了一种对带隙基准电压进行多点曲率补偿的新思路,给出了它的设计原理、推导过程和一种实现电路.与传统的曲率校正方法不同,分布式曲率补偿着眼于在整个温度范围内寻找多个基准输出电压对温度的一阶导数的零点,从而限定基准输出电压随温度变化曲线的幅度,使曲线更平缓,达到提高曲率补偿效果的目的.采用ST公司的0.18μm CMOS工艺对实现电路进行了电路模拟,结果表明,在-45～120℃的温度范围内,采用该方法设计的带隙基准电源的温度系数仅为1ppm/℃.     

指数型温度补偿BiCMOS带隙基准电压源设计

利用双极型管电流增益的温度特性,采用UMC0.6μm BiCMOS工艺设计了一款指数型温度补偿BiCMOS带隙基准电压源。测试结果表明:温度在10°C～100°C之间变化,带隙基准电压随温度变化最大偏移为2.5mV;电源电压在2.5～5.0V之间变化,带隙基准电压随电源电压直流变化最大偏移为0.95mV。该带隙基准电压具有较高的温度稳定性和电压稳定性。     

多点曲率补偿的带隙基准电压源设计方法

提出了一种对带隙基准电压进行多点曲率补偿的新思路,给出了它的设计原理、推导过程和一种实现电路.与传统的曲率校正方法不同,分布式曲率补偿着眼于在整个温度范围内寻找多个基准输出电压对温度的一阶导数的零点,从而限定基准输出电压随温度变化曲线的幅度,使曲线更平缓,达到提高曲率补偿效果的目的.采用ST公司的0.18μm CMOS工艺对实现电路进行了电路模拟,结果表明,在-45～120℃的温度范围内,采用该方法设计的带隙基准电源的温度系数仅为1ppm/℃.     

一种带温度保护和曲率补偿的带隙电压基准结构

介绍了带隙电压基准的一种改进设计,该结构通过引入MOS管亚阈值区电流特性的曲率补偿和温度保护的特性,不仅使电路在规定温度范围内具有更低的温度系数(10ppm/℃),而且能保证在温度升高至超出此温度范围的时候,基准电路的温度保护部分将输出逻辑电平信号,以达到外部电路控制的目的.同时温度保护电路具有迟滞效应,避免电路在温度T时产生震荡效应.     

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。     

一种带曲率补偿的低压高PSRR带隙基准源

基于SMIC 65 nm CMOS工艺,设计了一种带曲率补偿的低压高电源抑制比(PSRR)带隙基准电压源。采用带曲率补偿的电流模结构,使输出基准电压源低于1.2 V且具有低温漂系数。在基本的带隙基准电路基础上,增加基准核的内电源产生电路,显著提高了电路的PSRR。采用Cadence Spectre软件,在1.8 V电压下对电路进行仿真。结果表明,在1 kHz以下时,PSRR为－95.76 dB,在10 kHz时,PSRR仍能达到88.51 dB,在－25 ℃~150 ℃温度范围内的温度系数为2.39×10－6 /℃。     

基于温度补偿的1V CMOS电流基准源

利用零温度系数偏置点技术和温度补偿技术设计了一个超低压、低功耗的电流基准源.使用亚阈值工作的超低压运放构成带隙基准,对MOS管进行温度补偿,使MOS管工作在零温度系数偏置点.在1 V工作电压,TSMC 0.25μm CMOS工艺下,用Cadence Spectre仿真,在-20～120℃的温度内,输出电流为19.06μA,温度系数仅为18.7×10-6,功耗为53.5μW.     

低失调二阶曲率补偿的带隙电压基准源设计

基于斩波运算放大器的曲率补偿CMOS带隙电压基准源电路,采用了折叠式的一阶放大器,较二阶结构线路简单,功耗低,版图面积小,并能很好地满足增益要求.采用二阶电流补偿进行曲率补偿,使带隙电压基准源能达到更好的温度系数,且系统稳定.应用0.5μm CMOS Spice模型进行了运算放大器和带隙电压基准源的电路仿真,输出电压为1.17V,在-20℃至120℃温度下,温度系数为4.7ppm/℃.该基准电压可根据工艺和内部电阻元件选取的不同获得不同电压值,其温度范围能够满足实际工作环境的需要.     

一种实用的曲率补偿带隙基准电压源

介绍了一种带隙基准电压源二阶曲率补偿技术及其在传统双极工艺中的实现。与传统带隙基准电压源相比,这种结构只需增加几个电阻,便可极大地改善温度特性。Hspice仿真结果表明,在-55~125℃范围内,温度系数可以减小到7 ppm/℃。这种结构可通过其他IC工艺实现,具有极高的实用价值。