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。     

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.     

一种新型的无电阻实现的带隙电压基准源

设计了一种新的采用0.35μm全数字工艺实现的无电阻的带隙基准电压源.该电路结构引入了差分放大器,以此来产生正比于温度的电压量,同时放大器减小了电路中由电源电压及温度变化所产生的镜像电流的误差,进一步提高了电路电源抑制比,降低了无电阻基准电压源的温度系数.Spice仿真结果表明,该电路结构具有较高的电源抑制比和低的温度系数:在电源电压从2.4V变化到5.0V时,输出电压波动小于9mV;在-25℃~125℃温度变化范围内,电压输出的最大变化量为±5.5mV.     

一种0.6 V CMOS基准电压源的设计

基于低压技术,利用亚阈值区MOS管代替寄生BJT管,设计了一种工作在低电源电压下的基准电压源,并对基准电压进行了温度补偿。采用TSMC 0.18 μm CMOS工艺对电路进行了设计和仿真。仿真结果显示:电路正常工作的最低电源电压为0.6 V,当电源在0.6~2.0 V范围内变化,基准输出电压仅变化了1.75 mV;在0.6 V电源电压下,－20 ℃~125 ℃温度范围内,温度系数为2.8×10－5/℃,电源抑制比为52.47 dB@10 kHz,整个电路的功耗仅为12 μW。     

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。     

一种开关电容带隙基准电压源

设计了一款高精度、低线性调整率的开关电容带隙基准电压源。分析了NMOS开关高温漏电流对基准输出电压精度的影响,提出了一种高温漏电补偿电路。偏置电路采用多个共源共栅结构的电流镜,增大了从电源到输出的阻抗,降低了基准电压的线性调整率。利用虚拟管抵消了开关关断时带来的沟道电荷注入效应和时钟馈通效应,提高了基准输出电压的精度。该电路基于0.35μm CMOS工艺设计,仿真结果表明,基准源能稳定输出1.1 V电压,建立时间为5.9μs;在-55～125℃,温度系数为1.38×10^-5/℃;27℃下,在2.7～5 V电源电压范围内,线性调整率为0.9 mV/V;电路总静态电流为35.1μA。     

低于1×10-6/℃的低压CMOS带隙基准电流源

提出了一种新颖的CMOS带隙基准电流源的二阶曲率补偿技术,通过增加一个运算跨导放大器(OTA),使带隙基准参考电路的电流特性与理论分析相符合,实现低温度系数(TC)的参考电流。该电路采用SMIC0.13μm标准CMOS工艺,可在1.2 V的电源电压下工作,有效面积为0.045 mm2。仿真结果表明,在-40～85℃温度范围内参考电流的温度系数为0.5×10-6/℃;当电源电压为1.1 V时,电路依然可以正常工作,电源电压调整率为1 mV/V。     

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。     

一种用于新型非制冷IRFPA读出电路的带隙基准源

设计了一种用于新型非制冷IRFPA读出电路的高精度、无电阻带隙基准低电压源电路.该电路通过Buck's电压转移单元代替电阻,并且采用正比与Ta的电流对VBE进行高阶补偿.在0.5μmCMOS工艺条件下,采用spectre进行模拟验证.模拟仿真结果表明:该电路结构具有较高的电源抑制比和低的温度系数:在电源电压从2.8 V变化到4.2 V时,输出电压波动小于3 mV;在0～75℃温度变化范围内,输出电压的最大变化范围为±0.75mV.     

A High Voltage CMOS Voltage Level Converter for a Low Voltage Process

Russian Microelectronics - A new high-voltage CMOS voltage level converter designed for manufacturing in low-voltage technological processes is presented. The features of the construction,...     

埋层低掺杂漏SOI高压器件的击穿电压

提出一种具有埋层低掺杂漏(BLD)SOI高压器件新结构。其机理是埋层附加电场调制耐压层电场,使漂移区电荷共享效应增强,降低沟道边缘电场,在漂移区中部产生新的电场峰。埋层电中性作用增加漂移区优化掺杂浓度,导通电阻降低;低掺杂漏区在漏极附近形成缓冲层,改善漏极击穿特性。借助二维半导体仿真器MEDICI,研究漂移区浓度和厚度对击穿电压的影响,获得改善击穿电压和导通电阻折中关系的途径。在器件参数优化理论的指导下,成功研制了700V的SOI高压器件。结果表明:BLD SOI结构击穿电压由均匀漂移区器件的204V提高到275V,比导通电阻下降25%。     

低压CMOS带隙基准电压源设计

基准源是模拟集成电路中的基本单元之一,它在高精度ADC,DAC,SoC等电路中起着重要作用,基准源的精度直接控制着这些电路的精度。阐述一个基于带隙基准结构的Sub-1 V、低功耗、低温度系数、高电源抑制比的CMOS基准电压源。并基于CSMC 0.5μm Double Poly Mix Process对电路进行了仿真,得到理想的设计结果。     

A Breakdown Voltage Multiplier for High Voltage Swing Drivers

A novel breakdown voltage (BV) multiplier is introduced that makes it possible to generate high output voltage swings using transistors with low breakdown voltages. The timing analysis of the stage is used to optimize its dynamic response. A 10 Gb/s optical modulator driver with a differential output voltage swing of 8V on a 50 Omega load was implemented in a SiGe BiCMOS process. It uses the BV-Doubler topology to achieve output swings twice the collector-emitter breakdown voltage without stressing any single transistor     

基于CMOS阈值电压的基准电路设计

在数/模混合集成电路设计中电压基准是重要的模块之一.针对传统电路产生的基准电压易受电源电压和温度影响的缺点,提出一种新的设计方案,电路中不使用双极晶体管,利用PMOS和NMOS的阚值电压产生两个独立于电源电压和晶体管迁移率的负温度系数电压,通过将其相减抵消温度系数,从而得到任意大小的零温度系数基准电压值.该设计方案基于某公司0.5 μm CMOS工艺设计,经HSpice仿真验证表明,各项指标均已达到设计要求.     

高电压检测电路的设计

近年来,电路的工作电压不断降低,但仍有一些电路的工作电压是9V、12V、15V少数还有18V或24V。由于电压检测器大部分电压在6V以下(6V以上有少数品种),如何对这些高电压进行检测呢?Seikc公司介绍了两种高电压检测电路,可以采用6V以下的电压检测器加上其它元器件组成的电路来对高于6V的电压进行检测。     

SVPWM教学研究之相电压与线电压

SVPWM是电力电子技术教学中的重要内容,SVPWM教学中存在若干难点,目前的教材中都没有提及相电压和线电压的波形,难以给学生直观的印象,学生也难以了解SVPWM的工作机理。本文简洁地推导了SVPWM的相电压和线电压,画出相关波形,并对波形进行了分析,对SVPWM的教学有积极参考价值。     

一种二阶补偿的低压CMOS带隙基准电压源

设计了一种利用不同材料电阻的比值随温度变化的特性进行二阶补偿的低压带隙基准电压源。通过温度补偿电阻进行电平平移,提高运放的共模输入范围,以降低运放对电源电压的限制。仿真结果表明,该电路输出电压为1.165 V,在-40~125℃范围内,温度系数为4.5 ppm/℃,电源抑制比达到60.6 dB。电路工作在1.5 V的电源电压下,最大消耗15μA电源电流。     

用作高压电力开关的高压继电器

在实际的强电电路设计中,通常不用直接用开关而是用继电器的触点来控制电路的通断。这就是通常所说的“电力开关”和“热开关”,即利用继电器触点来断开电源或是接通电源。当继电器用作电力开关时,在触点开始闭合瞬间以及之后的触点抖动中都产生电弧。电弧会使触点腐蚀,若不采取一定的预防措施,可能会导致触点熔结,轻则也会引起相当严重的触点损伤。因此,电弧的持续时间以及电流电压的等级都是决定继电器寿命和可靠性的决定因素。     

衬底驱动超低压CMOS带隙基准电压源

采用二阶温度补偿和电流反馈技术,设计实现了一种基于衬底驱动技术和电阻分压技术的超低压CMOS带隙基准电压源。采用衬底驱动超低压运算放大器作为基准源的负反馈,使其输出用于产生自身的电流源偏置,其电源抑制比(PSRR)为-63.8dB。采用Hspice仿真,在0.9V电源电压下,输出基准电压为572.45mV,温度系数为13.3ppm/°C。在0.8~1.4V电源电压范围内,输出基准电压变化3.5mV。基于TSMC0.25μm2P5MCMOS工艺实现的衬底驱动带隙基准电压源的版图面积为203μm×478.1μm。