一种用于模数转换器的高性能差分参考电压源

介绍了一种可直接应用于模数转换器的低功耗、高性能差分参考电压源.它采用新型结构的带隙基准源产生高精度温度补偿的参考电流,参考电流通过跨导缓冲器直接转换成所需的差分参考电压.该差分电压精度高、温漂小、抗干扰能力强.电路选用TSMC 0.18μm CMOS工艺实现,芯片面积为250μm×350μm.经测量,电路功耗为0.9mW,输出差分参考电压的平均温度系数为9.5×10-6K-1.     

低电流比例失调的无电阻带隙基准电压源

提出了一种改善电流比例失调的无电阻带隙基准电压源。该电路将传统源耦差分对结构的电压转换器改进为共源共栅结构电流镜,并引入了一对额外的电流镜来钳制漂移,显著改善由沟道长度调制效应所引起的电流镜失调,同时减小了电流比例系数的温度漂移。设计了自偏置电路、启动电路以及简单二阶补偿电路,采用0.5μm BCD工艺仿真,在5 V工作电压下,输出电压有效温度系数为19.8×10–6/(℃–45~+125℃),低频电源抑制比PSRR为–50dB,工作电压在4.0~6.5 V变化时,输出电压变化小于17 mV,电路总功耗约300μW。     

一种高精度高转换效率的LED驱动电路

基于HHNEC 0.35μm 40 V BCD工艺,采用峰值电流检测模式的脉冲宽度调制方式,设计了一款能在8～42 V的输入电压范围内,-40～125℃的温度范围内正常工作的高转换效率、高输出电流精度的发光二极管(LED)驱动电路,版图面积为925.3μm×826.8μm。利用带负反馈的预稳压电路为基准源电路和线性稳压器提供稳定的工作电压,新颖求和型CMOS基准电流源提供低温漂、高精度的偏置电流,带预抑制电路的基准电压源提供高精度的参考电压,提高了输出电流的精度。仿真结果表明,在典型工艺角TT下,当输入电压为40 V,驱动9个LED,输出电流为400 mA时,该LED驱动电路转换效率为95.8%,输出电流精度为1.75%。     

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。     

24Gb/s GaAs PHEMT激光二极管/调制器驱动器

采用0.2μm GaAs PHEMT工艺设计并实现了超高速光纤通信系统用激光二极管/调制器集成驱动器电路.整个电路由带源极跟随器的两级差分放大电路、电容耦合电流放大器和输出电路组成.电路芯片面积为1.0mm×0.9mm.测试结果表明,采用单一 5V电源供电时直流功耗为1.5W,输出最高电压幅度为2.4V,电路最高工作速率高于24Gb/s,可以应用于光纤通信SDH(synchronous digital hierarchy)传输系统.     

24Gb/s GaAs PHEMT激光二极管/调制器驱动器

采用0.2μm GaAs PHEMT工艺设计并实现了超高速光纤通信系统用激光二极管/调制器集成驱动器电路.整个电路由带源极跟随器的两级差分放大电路、电容耦合电流放大器和输出电路组成.电路芯片面积为1.0mm×0.9mm.测试结果表明,采用单一+5V电源供电时直流功耗为1.5W,输出最高电压幅度为2.4V,电路最高工作速率高于24Gb/s,可以应用于光纤通信SDH(synchronous digital hierarchy)传输系统.     

高精度带隙基准电压源的实现

提出了一种高精度带隙基准电压源电路,通过补偿其输出电压所经过的三极管的基极电流获得精确的镜像电流源.设计得到了在-20～+80℃温度范围内温度系数为3×10-6/℃和-85dB的电源电压抑制比的带隙基准电压源电路.该电路采用台积电(TSMC) 0.35μm、3.3V/5V、5V电源电压、2层多晶硅 4层金属(2P4M)、CMOS工艺生产制造,芯片中基准电压源电路面积大小为0.654mm×0.340mm,功耗为5.2mW.     

微电容超声换能器的前端专用集成电路设计

针对微电容超声换能器(CMUT)微弱电流信号检测的要求,设计了一种用于CMUT的前端专用集成电路——运算放大器(OPA)电路。运算放大器电路采用两级放大结构,第一级采用全差分折叠-共源共栅结构,输出级采用AB类控制的轨到轨输出级,在运算放大器电路反相输入端和输出端通过一个反馈电阻实现CMUT电流信号到电压信号的转换。采用GlobalFoundries 0.18μm的标准CMOS工艺进行了仿真设计和流片,芯片尺寸为226μm×75μm。仿真结果表明,运算放大器的开环增益为62 dB,单位增益带宽为30 MHz,在3 MHz处的输入参考噪声电压为2.9μV/Hz^1/2,电路采用±3.3 V供电,静态功耗为11 mW。测试结果表明仿真与实测结果相符,该运算放大器电路能够实现CMUT微弱电流信号检测功能。     

一种新型基准电流源电路设计

模拟电路工作在低电源电压下是集成电路小型化和低功耗要解决的首要难题,而基准电流源电路是模拟电路中最常用的模块。因此,低压基准电流源电路对集成电路低功耗设计具有重要意义。描述了一种在0.13μm、1.2 V CMOS工艺下实现的基准电流源电路,后仿真结果表明,电路能够在1.2 V电源电压下工作,功耗380μW,温漂值为15×10-6·℃-1。     

对电源及温度不敏感的电流可调的CMOS电荷泵电路的设计

设计了一种电流可调的CMOS电荷泵电路,其中采用了带隙基准源、低drop-out调压器及电容式直流-直流电压升压器为电荷泵电路提供电源电压,此电压不受外部供电电压及温度变化的影响;同时,电荷泵电路中的参考电流源本身也对温度变化不敏感.电路设计采用0.18μm 1.8V标准的数字CMOS工艺.模拟结果表明电路性能令人满意.     

几种典型的电流源结构和高精度基准电流源的设计

本文介绍并分析了几种典型的电流源结构,并设计了一种具有良好稳定性和高精度的CMOS基准电流源.在高精度的基准电流源电路中使用了带隙电路,使电路获得一个不受电源电压、温度和工艺参数影响的基准电压,然后通过电压-电流转换电路获得稳定的基准电流.HSPICE的仿真结果表明:当温度从-55℃到125℃变化时,电流输出仅变化了0.004.     

Low voltage bandgap reference with closed loop curvature compensation

A new low-voltage CMOS bandgap reference (BGR) that achieves high temperature stability is proposed. It feeds back the output voltage to the curvature compensation circuit that constitutes a closed loop circuit to cancel the logarithmic term of voltage VBE. Meanwhile a low voltage amplifier with the 0.5μm low threshold technology is designed for the BGR. A high temperature stability BGR circuit is fabricated in the CSMC 0.5μm CMOS tech-nology. The measured result shows that the BGR can operate down to 1 V, while the temperature coefficient and line regulation are only 9 ppm/℃ and 1.2 mV/V, respectively.     

闭环曲率补偿的低电源电压带隙基准源

A new low-voltage CMOS bandgap reference （BGR） that achieves high temperature stability is proposed. It feeds back the output voltage to the curvature compensation circuit that constitutes a closed loop circuit to cancel the logarithmic term of voltage VBE. Meanwhile a low voltage amplifier with the 0.5 μm low threshold technology is designed for the BGR. A high temperature stability BGR circuit is fabricated in the CSMC 0.5μm CMOS technology. The measured result shows that the BGR can operate down to 1 V, while the temperature coefficient and line regulation are only 9 ppm/℃ and 1.2 mV/V, respectively.     

锂离子电池充电器中基准源的设计

分析了双极型和CMOS型基准电压源的特点，在此基础上提出了一种新型的BI-CMOS基准电压源，并对他的工作原理进行了分析．     

TR-UWB系统性能分析与仿真

分析比较了3种基于自相关接收原理的超宽带发送参考（TR）冲击无线电系统,即简单TR（STR）系统、平均TR（ATR）系统和差分TR（DTR）系统在多径信道中的误码率（BER）性能、实现复杂度和传输速率,并对这3种系统的性能在CM1和CM2信道中进行了计算机仿真。分析和仿真结果表明,ATR和DTR的性能恒优于STR,但ATR和DTR的性能的优劣则取决于具体的参数取值,在一定的参数条件和复杂度约束下,DTR系统是一种在性能、复杂度和传输速率方面都能兼顾的比较折中的传输方案。     

一种高性能双极工艺带隙基准电压源的设计

模拟电路一般包含电压基准和电流基准,这种基准是直流量,它与电源和工艺参数的关系很小,但与温度的关系是密切的.产生基准的目的是建立一个与电源和工艺无关、具有确定温度特性的直流电压或电流.文章提出了一种基于2 μm双极工艺设计的高性能的带隙基准参考源.该电路结构简单、性能好.用模拟软件进行仿真,其温度系数为30×10-6/...     

闭环曲率补偿的低电源电压带隙基准源的设计

这篇文章提出了一种低电源电压高温度稳定性的带隙基准源.这种基准源主要思路是将输出基准电压反馈回曲率补偿回路,从而建立了一个闭环反馈回路.在这个闭环回路中,一方面,输出电压的温度系数越低,补偿电路就可以产生更准确地补偿电流,从而更加完全的抵消掉具有温度依赖的对数项;另一方面,如果补偿电路将对数项抵消得更彻底,输出电压的温度系数就会更低,这就形成了一种静态的正反馈.因而通过不断的调节补偿电阻,可以完全抵消掉对数项,实现高温度稳定性的基准源.同时利用电平移位技术为基准源设计了一个适合低电压工作的运算放大器.基于标准的0.18μmCMOS工艺设计了一种基准源电路.仿真结果表明这种基准源可以工作在电源电压从0.8V到1.8V,输出基准电压Vref的电压偏差只有0.87mV/V,在-20到80度温度范围内,Vref的温度系数为0.63ppm/oC.     

一种新型无运放CMOS带隙基准电路

介绍了带隙基准原理和常规的带隙基准电路,设计了一种新型无运放带隙基准电路。该电路利用MOS电流镜和负反馈箝位技术,避免了运放的使用,从而消除了运放带隙基准电路中运放的失调电压和电源抑制比等对基准源精度的影响。该新型电路比传统无运放带隙基准电路具有更高的精度和电源抑制比。基于0.18μm标准CMOS工艺,在Cadence Spectre环境下仿真。采用2.5V电源电压,在-40℃～125℃温度范围的温度系数为6.73×10-6/℃,电源抑制比为54.8dB,功耗仅有0.25mW。     

一种用于新型非致冷红外焦平面阵列读出电路的基准电流源

设计了一种用于新型非制冷红外焦平面阵列读出电路的低温漂、无电阻基准电流源。首先通过二阶补偿的无电阻带 隙基准电路得到基准电压$V_{_{REF}}$,然后将其接到一个NMOS输出管上;通过调节$V_{_{REF}}$使得该输出管工作在零温 漂区,最终产生一个与温度无关的基准电流$I_{_{REF}}$。在CSMC 0.5$\upmu$m CMOS工艺条件下,采用spectre软件进行了模拟验证。 测试结果表明,在0℃ $\sim$ 120℃的温度变化范围内,输出电流的波动小于4$\upmu$A;当电源电压为3.3V时,整个电路的功 耗仅为0.94mW。     

一种高性能CMOS带隙基准电压源的设计

本文提出了一种采用0.25μm CMOS工艺的高性能的带隙基准参考源。该电路结构简单,性能较好。用模拟软件进行仿真,在tt模型下,其温度系数为9.6 ppm/℃,电源抑制比(PSRR)为-56 dB,电压拉偏特性为384 ppm/V。而在其它模型下,也有较低的温度系数和较高的电源抑制比。