一种高性能CMOS基准电流源的设计

采用温度补偿技术设计了一种高性能的CMOS基准电流源电路,该电路采用N阱CMOS工艺实现.通过Cadence Spectres仿真和测试的结果表明,在-40～85℃的温度范围内,该电路输出基准电流的温度系数小于40ppm/℃,基准电流对电源电压的灵敏度小于0.1％.在3.3V电源电压下功耗仅为1.3mW,属于低温漂、低功耗的基准电流源.     

低温漂带隙基准源及驱动电路设计

基于标准N阱CMOS工艺设计了一种带隙基准电压产生及输出驱动转换电路。该电路采用0.6μmCSMC-HJN阱CMOS工艺验证,HSPICE模拟仿真结果表明电路输出基准电压为1.25V左右;在–55℃～125℃温度范围内的典型工艺参数条件下,电路温度系数仅为7×10-6/℃;电源电压范围为4V￣6V,在产生标称1.25V基准电压的同时,可以为负载提供1mA￣2mA的电流驱动能力。     

多路V/I输出的高性能CMOS带隙基准源

在传统CMOS带隙基准源的基础上,采用温度补偿和差分负反馈的方法,提出了一种多路V/I输出的高性能CMOS带隙基准源结构.基于0.5 μm CMOS工艺,进行了设计实现.HSPICE仿真结果表明,该带隙基准源具有较低的温度系数(7.9×10-6/℃,0～100 ℃),电源电压从1.9 V变化到5.5 V,输出仅变化1.8 mV,基准源输出为1.233 V,分压电路产生多路输出,基准电流4 μA,温度系数均小于12×10-6 /℃(-25 ℃～125 ℃).     

一种高温度性能的CMOS带隙基准源

提出了一种正负温度系数电流产生电路,使用分段线性温度补偿技术用于传统的电流模式基准电路中,改善CMOS带隙基准电路在宽温度范围内的温度漂移.采用0.18μm CMOS混合信号工艺,对该电路进行了设计.在1.8V的电源电压条件下,基准输出电压为0.801 V,温度系数在-40℃-125℃范围内可达到2.7ppm/℃,电源电压从1.5V变化到3.3V的情况下,带隙基准的输入电压调整率为1.2mV/V.     

采用曲率补偿的高PSRR基准电压源

设计了一种输出电压为1.5 V的带隙基准电路.该电路采用标准CMOS工艺,工作电压为3～6.5 V.采用一种简洁的曲率补偿技术,使输出基准电压温度系数达到3×10-6V/℃.由于采用共源共栅输出结构,在室温27℃、频率小于1 kHz时,电源抑制比达到97 dB,电源影响率小于15×10-6V/V.另外,还设计了启动电路和电流源偏置电路,可以整体应用到SOC系统.     

一种电流求和型CMOS基准电流源

基于温度补偿的方法设计了一种高性能的CMOS基准电流源电路,该电路采用0.35mm N阱CMOS工艺实现.通过Cadence Spectre工具仿真,结果表明,在-40～85℃的温度范围内,该电路输出电流的温度系数小于40×10-6/℃.在3.3V电源电压下功耗约为1mW,属于低温漂、低功耗的基准电流源.     

一种带2阶温度补偿的负反馈箝位CMOS基准电压源

根据带隙基准电压源工作原理,设计了一种带2阶温度补偿的负反馈箝位CMOS基准电压源。不同于带放大电路的带隙基准电压源,该基准电压源不会受到失调的影响,采用的负反馈箝位技术使电路输出更稳定。加入了高阶补偿电路,改善了带隙基准电压源的温漂特性。电路输出阻抗的增大有效提高了电源抑制比。基于0.18 μm CMOS 工艺,采用Cadence Spectre软件对该电路进行了仿真,电源电压为2 V,在-40 ℃~110 ℃温度范围内温度系数为4.199 ×10-6/℃,输出基准电压为1.308 V,低频下电源抑制比为78.66 dB,功耗为120 μW,总输出噪声为0.12 mV/Hz。     

应用于便携式ECG的低耗能高精度带隙基准电路设计

为满足便携心电监测设备中低功耗的应用要求,设计一种应用于便携式心电监测芯片的具有低功耗和高精度特性的带隙基准电路。通过采用工作于亚阈值区域的CMOS晶体管,电路取得了超低功耗。并采用高阶温度曲线补偿技术,提高了电路输出基准电压的精准度。电路采用标准CMOS 180 nm工艺设计,仿真结果表明,在-40～100℃的温度范围内输出基准电压为1.16 V,温度系数约为3.3 ppm/℃,在1.3 V电源电压下功耗为6.2μW。     

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。     

一种低温漂CMOS带隙基准电压源的设计

阐述了一种采用了一阶温度补偿技术设计的CMOS带隙基准电压源电路。该电路采用Chartered0.25 μm N阱CMOS工艺实现。基于HSPICE的仿真结果表明:当温度在-25℃到85℃之间变化时该电路输出电压的温度系数为12.10~(-6)/℃、。在3.3 V电源电压下的功耗为3.8 mW,属于低温漂、低功耗的基准电压源。     

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。     

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。     

两种新型CMOS带隙基准电路

文章介绍了两种CMOS带隙基准电路.它们在传统带隙基准电路的基础上,采用了低压共源共栅电流镜提供偏置电流,降低了功耗,减小了沟道长度调制效应带来的误差并使电路可以工作在较低的电源电压下;采用运放的输出作为共源共栅电流镜的偏置电压,使基准电压不受电源电压变化的影响.其中一种电路,还通过两个串联二极管的原理提高△VBE,从而减小了运放失调的影响.仿真结果表明,在工艺偏差、电源电压变化±10%以及温度在-20至125℃范围内变化的情况下,两种CMOS带隙基准的输出电压分别是1.228+0.003V和1.215±0.003V,温度系数仅为33.7ppm/℃和34.1ppm/℃;在电源电压分别大于2V和2.8V时,电源电压的变化对这两种基准的输出电压几乎没有影响;在33v电源电压下两个电路的功耗分别小于0.1mW和0.34mW.     

一种低压低温度系数带隙基准电路设计

介绍了一种工作在3.3 V电压下,适合于标准CMOS工艺的新型带隙基准电路.由于传统的带隙基准电路是利用三极管的短接电压VBE与热电压VT和kT/q乘积的和产生的.因此其VREF大约为1.25 V,这就限制了低于1 V的带隙输出电压.而新型带隙基准电路的输出电压大约为695 mV,并可方便地减小或者增大.新型电路的输出电压在190℃的温度范围内的变化值只有1.5 mV,它的温度系数大约只有8 ppm/℃.     

用于流水线ADC的全差分参考电压电路

为了实现流水线ADC的带隙基准电压低于1 V和降低参考电压电路的功耗,提出了一种新的全差分参考电压电路。在传统带隙基准的基础上,该参考电压电路增加了MOS管基-射极电阻,可根据电阻的比例系数来调节输出带隙基准电压。采用电流模电路,实现了单端信号转差分信号,结构简单。采用TSMC 0.18 μm CMOS工艺进行设计与仿真,结果表明,温度为25 ℃时,该电路的参考电压VREFP和VREFN分别为1.156 V和0.656 V。在-40 ℃~125 ℃范围内变化时,参考电压的波动小于6 mV,温度系数小于4.6×10-5/℃。低频时,电源抑制比为115 dB。该参考电压电路应用于高清视频信号处理的流水线ADC中,能实现170 MS/s、10位精度的数模转换。     

一种带有软启动的精密CMOS带隙基准设计

提出了一种新颖的带有软启动的高精密CMOS带隙基准电压源。采用UMC的0.6μm2P2M标准CMOS工艺进行设计和仿真,HSPICE模拟表明该电路具有较高的精度和稳定性,带隙基准的输出电压为1.293 V,在1.5 V~4 V电源电压范围内基准随输入电压的最大偏移为0.27 mV,基准的最大静态电流约为19μA;在-40℃~120℃温度范围内,基准随温度的变化约为4.41 mV,产生的偏置电流基本上不受电源电压的影响,而与温度成线性关系;在电源电压为3 V时,基准的总电流约为14.25μA,功耗约为42.74μW;并且基准具有较高的电源抑制比和较低的噪声(小于500 nV/Hz1/2),基准的输出启动时间约为25μs。     

一种低电压低功耗高PSRR CMOS基准电路

设计了一种工作在亚阈值区的高精度、低电压、低功耗CMOS基准电路。电路采用0.18 μm CMOS工艺实现,在1.2 V电源电压下,输出202 mV的基准电压,在-40 ℃~130 ℃范围内的温度系数为6.5×10-5/℃,消耗2.46 μA电流。电源电压从1.1 V变化到3.6 V时,输出基准电压仅变化0.336 mV。该基准电路的电源电压抑制比(PSRR)在直流处达到-93 dB,10 MHz处达到-63 dB。设计了一种多路快速启动电路,只需13 μs即可完成启动。利用高阈值电压晶体管与普通阈值电压晶体管的V_th之差作为负温度系数电压源,使输出基准电压对工艺角不敏感。     

基极电流补偿曲率校正的0.13μm CMOS带隙基准源

带隙基准是各种模拟/数模混合集成电路中的基础性组成部件,其温度稳定性是决定整体电路性能的重要因素之一。使用级联三极管的带隙基准结构能够有效的降低运算放大器输入失调对基准电路稳定性的影响。但是在CMOS工艺中,由于三极管器件的放大倍数值较小,“发射极-基极”电流对集电极电流的分流作用较为显著,致使基准电压输出存在较大的温度漂移。针对这个问题,提出了一种自适应的基极电流补偿的技术,能够有效的提高级联三级管的带隙基准电路中输出基准电压的温度稳定性,实现基准电压的温度响应曲线的曲率校正。基于0.13μm CMOS工艺的实现结果表明,输出基准电压的温度稳定性可达到6.2ppm/℃（-40℃～125℃）,输出基准电压1.238V。     

连续输出全集成开关电容带隙基准电路

本文提出了一种新型的开关电容带隙基准电路。电路采用双通道开关电容求和电路,能够连续输出基准电压,同时采用输出缓冲电路降低电压过冲,无需片外滤波电容。本设计采用NEC 0.35μm CMOS工艺,使用Hspice仿真软件对电路进行仿真。仿真结果表明:在典型参数情况下,该电路能够连续输出过冲为50μV的基准电压,在-20℃～80℃范围内,其输出电压的温度系数为15.4ppm/℃。     

基于LED驱动芯片的低温漂CMOS基准电压源

设计了一种低温漂CMOS基准电压源,应用于LED驱动芯片中.采用基本的带隙基准电压源原理,并对结构进行了改进,减小了失调电压对输出的影响,同时可以提供多路输出,满足LED驱动芯片中多个基准电压的需求.基于CSMC 0.5μm CMOS工艺对所设计电路进行了模拟仿真.常温(25℃)下,电源电压为4V时电路具有稳定的三路输出:200mV、600mV和1V,温度在-45～85℃变化时,温度系数为16.9ppm/℃,PSRR大于-70dB@1kHz.