非线性补偿的低温漂低功耗CMOS带隙基准源的设计

设计了一种基于电流模式的具有非线性补偿的低温漂低功耗带隙基准电压源,在传统电路的基础上增加一个三极管和两个电阻达到对双极型晶体管的发射结电压VBE中与温度相关的非线性项的补偿。电路采用CSMC0.5μmDPTM CMOS工艺制造。该电路结构简单,在室温下的输出电压为1.217V,在?40℃～125℃的范围内温度系数为4.6ppm/,℃在2.6～4V之间的电源调整率为1.6mV/V。在3.3V的电源电压下整个电路的功耗仅为0.21mW。     

高端基准电流源的设计

针对集成电路中需要多路不同基准电流的问题,设计了一种高性能的双极型基准电流源.分析了传统带隙基准源的基本原理,并对传统电流源的电路结构进行改进与优化,实现了温度补偿,大大降低了电路的温度系数,提高了电路的电源抑制比.在BL双极工艺模型下,采用HSPICE软件进行了仿真,结果表明,在-40～85℃温度范围内基准电流源的温度系数降至百万分之五每摄氏度,电源抑制比可以达到104dB,很好地实现了基准电流源低温度系数、高电源抑制比的性能.     

一种高电源抑制比带隙基准电压源的设计

采用共源共栅运算放大器作为驱动,设计了一种高电源抑制比和低温度系数的带隙基准电压源电路,并在TSMC 0.18μm CMOS工艺下,采用HSPICE进行了仿真.仿真结果表明:在-25～115℃温度范围内电路的温漂系数为9.69×10-6/℃,电源抑制比达到-100 dB,电源电压在2.5～4.5 V之间时输出电压Vref的摆动为0.2 mV,是一种有效的基准电压实现方法.     

一种CMOS高阶曲率补偿的带隙基准源电路的设计

为解决传统CMOS带隙基准电压源的温度系数较高的问题,采用高阶曲率补偿方法,提出了一种新型的带隙基准电压源,这种基准电压源的结构简单同时具有良好耗能性能,并且基准电压的温度系数得到一定的优化.利用NMOS管工作在亚阈值区域时漏电流和栅源电压的非线性特性,通过引入与基准电压温度系数成相反趋势的高阶补偿电流,降低基准电压的温度系数,以较少的硬件消耗为代价大幅提高了其温度特性,最后推导出补偿后的基准电压的计算公式.基于0.18μm BCD工艺进行仿真,结果表明:在-40℃~150℃温度范围内,基准电压的温度系数为6.94×10~(-6);电源电压VDD在2.5~5.0 V范围内,线性调整率为0.033%,电路在5 V电源电压为下工作电流为7.36μA;在典型工艺下(TT),电源抑制比(PSRR)为77.4 dB.基准电压的温度特性的理论分析结果与仿真结果吻合较好,通过高阶补偿后,带隙基准电压源表现出优良的性能,满足了带隙基准源的低功耗和低温漂的设计要求.     

一种新颖自偏置带隙基准电压源的设计

基于0.6μm BCD工艺参数,设计了一种新颖的低温漂、低功耗、高电源抑制比的自偏置带隙基准电压源.电路仿真结果表明:其工作电源电压低至1.7V,输出基准电压为1.24 V,温度系数仅6.68×10-6V/℃,电流消耗22 μA,电源抑制比高达82 dB.该电压源可广泛应用于模/数、数/模转换电路和电源管理芯片中.     

高性能分段温度曲率补偿基准电压源设计

针对带隙基准电压源温漂高、电源抑制比(PSRR)低的问题,提出一种新颖的分段曲率补偿技术.该电路将基准源工作的全温度范围划分为3个区间,对各段温度区间进行不同的温度补偿,同时引入电流环负反馈结构,提高电路在低频时的电源抑制比,实现在-40～150℃内,温度系数为1.24×10-6,在DC时电源抑制比为-137dB.该电路采用TSMC0.6μmBCD工艺设计实现,芯片面积为0.5mm2,关断电流小于0.1μA,工作静态功耗为125μW.投片测试结果验证了电路设计的正确性,当电源电压为2.5～6.0V时,该基准源输出电压摆幅仅为0.220mV.     

一种二阶补偿的高精度带隙基准电压源设计

基于charter 0.35μm标准CMOS工艺,设计了一种带自启动电路的高精度、低温漂、低功耗带隙基准电压源。电路在传统带隙基准源的基础上进行改进,利用不同材料电阻温漂系数的比值实现二阶补偿。仿真结果表明,在-40-120℃范围内,输出电压达到1.148 V,平均温漂系数为4.9ppm/℃,功耗仅为57μW。     

一种高精度低温漂带隙基准源的设计

该文参考了带隙基准电压源领域的现阶段技术,结合自偏置共源共栅电流镜以及适当的启动电路、补偿电路,设计了一种高精度、低温漂的多输出带隙基准电路。首先简述了传统带隙电压基准的基本原理,然后详细阐述了具体的各电路设计过程。该基准电压源可广泛应用于电源管理芯片等对能耗要求极高的芯片中。     

新型高电源抑制比CMOS电流基准

为提高CMOS集成电路中电流基准的精度和稳定性,提出了一种结构简单,电源抑制比(PSRR)很高的电流基准结构--三支路电流基准.应用基尔霍夫定律(Kirchhoff’s current and voltage law, Kcl Kvl)和偏微分方程,对比分析了传统的电流基准、共源共栅电流基准以及三支路电流基准的小信号模型,求解出了这3种电路的电源抑制比公式.对比发现传统电流基准和共源共栅电流基准的节点电压正反馈限制了电流基准的性能,三支路结构由于节点电压成强负反馈,拥有更高的PSRR.三支路电流基准采用了一阶温度补偿方案,保证了温度稳定性.经CSMC 0.5 μm工艺仿真结果显示,三支路基准在输入电压1.5~5.0 V的低频PSRR达-77.9 dB,明显优于另外两种结构;在-20~120 ℃温度区间内输出电流稳定性达到了255×10－6/℃,满足了大多数应用的要求.     

一种高精度低温漂带隙基准电路的设计与实现

针对带隙基准电路对集成电路精度的影响,提出了一种新的低温漂带隙基准电路。通过分段温度补偿,补偿了带隙基准电路,减小了温度漂移,优化了基准的温度性能。基于西岳公司3μm18V双极工艺,设计了基准电路和版图,并进行流片。仿真和流片结果表明:在典型工艺角下,基准在-55℃~125℃内,温度系数为1.7×10 ^-6~6.0×10 ^-6/℃;在2.2V的电源幅度范围下,具有0.03 mV/V的电源抑制特性。该电路已成功应用于一款线性稳压电源中。     

Design of a low temperature coefficient bandgap reference with a wide temperature range

In order to meet the requirements of different applications and markets for the accuracy and reliability of IoT chips,a low temperature coefficient bandgap reference with a wide temperature range is proposed.On the basis of the traditional Banba bandgap reference structure,the circuit utilizes high-order temperature compensation technology and piecewise temperature compensation technology to improve the curvature of the output reference voltage.The temperature coefficient of the circuit is reduced.At the same time,the operating temperature range of the circuit is extended.The circuit performances are verified in the TSMC 180 nm CMOS process.Test results show that the temperature coefficient of the circuit is as low as 7.2×10^-6/℃ in the range of-40 ℃ to 160 ℃.The power supply rejection ratio at a low frequency is -48.52 dB.The static current under the 1.8 V power supply voltage is 68.38 μA,and the core area of the chip is 0.025 mm².     

A band-gap voltage reference for interface circuit of microsensor

A high performance CMOS band-gap voltage reference circuit that can be used in interface integrated circuit of microsensor and compatible with 0. 6 μm ( double poly) mix process is proposed in this paper. The circuit can be employed in the range of 1. 8 - 8 V and carry out the first-order PTAT ( proportional to absolute temperature) temperature compensation. Through using a two-stage op-amp with a NMOS input pair as a negative feedback op-amp,the PSRR ( power supply rejection ratio) of the entire circuit is increased,and the temperature coefficient of reference voltage is decreased. Results from HSPICE simulation show that the PSRR is - 72. 76 dB in the condition of low-frequency,the temperature coefficient is 2. 4 × 10 -6 in the temperature range from - 10 ℃ to 90 ℃ and the power dissipation is only 14 μW when the supply voltage is 1. 8 V.     

Low-offset high-PSRR bandgap voltage reference

Based on the problem that the accuracy of the bandgap affects the performance of the integrated circuit, a novel BGR (bandgap voltage reference) is proposed. It utilizes a feedback compensation network to enhance PSRR and reduce the offset voltage, which improves the system stability and precision. Cadence spectre simulation has been done by the SMIC 018μm 1.8V CMOS process for validation. The results show that the achieved temperature coefficient is 34.6×10^-6/℃ over -30℃ to 100℃ and that the PSRR is -63.5dB at a low frequency. The power assumption is only 1.5μW. The circuit is suitable for a low-voltage low-power energy harvesting system.     

一种高性能BiCMOS差分参考电压源

采用电流求和结构,提出了一种高性能BiCMOS差分参考电压源,引入零反馈补偿技术有效提高了差分参考电压的电源抑制比,电流求和温度补偿技术保证了差分参考电压的高精度、低温漂．基于ASMC 0.35μm 3.3V BiCMOS工艺的仿真和测试结果表明,在低频和100MHz时,参考差分电压对电源噪声抑制比为78.1dB和66.7dB,对地线噪声抑制比为72.4dB和63.8dB,输出差分参考电压的平均温度系数为11×10^-6/℃,有效芯片面积为2.2mm²,功耗小于15mW,可应用于14位100MHz流水线模/数转换中．     

一种二阶曲率补偿的高精度带隙基准电压源

提出了一种输出电压可调的带隙基准电路．通过对双极晶体管基极-发射极电压的二阶温度补偿,大大改善了带隙基准的温度特性,并增加嵌套密勒补偿,进一步提高了系统的稳定性．基于0.6μm CMOS工艺,利用Hspice进行了仿真验证,结果表明,在-40～120℃温度范围内,0.8V基准电压的温度系数为6.1×10^-6／℃,低频时电源抑制比为-82dB,正常工作时静态工作电流小于6.5μA．     

恒流LDO型白光LED驱动芯片的设计研究

完成了一种具有极低脱落电压(LDO)的白光LED恒流驱动芯片的设计．利用一级温度补偿和二次比例电阻分压技术在内部集成了0.75V带隙基准源,可在2.7V到7.0V的工作电压范围内提供350mA的恒定驱动电流．当环境温度从-10℃到100℃变化时,驱动电流变化小于5.06%;电源电压有±10%跳变的情况下,驱动电流变化小于±0.8%;最小脱落电压可达120mV;控制电路功耗小于1.75mW,整个电路转换效率可达75%．