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/℃.     

一个电压接近1V 10ppm/℃带曲率补偿的CMOS带隙基准源

介绍了一个带曲率补偿的低电压带隙基准源.由于采用电流模结构,带隙基准源的最低电源电压为900mV.通过VEB线性化补偿技术,带隙基准源在0到150℃的温度范围内的温度系数为10ppm/℃.在电源电压为1.1V时,电源电流为43μA,低频的PSRR为55dB.该带隙基准源已通过UMC 0.18μm混合信号工艺验证,芯片面积为0.186mm2.     

一种带分段曲率补偿的带隙基准电压源

在传统带隙基准电路的基础上,设计了一种带分段曲率补偿的带隙基准电压源。利用亚阈值区MOS管的漏电流与栅-源电压呈指数关系而产生的非线性补偿电流,分别对温度特性曲线的低温段和高温段进行补偿。该电路采用0.18 μm 标准CMOS工艺进行设计,仿真结果表明,输出基准电压为600 mV,在-40 ℃~125 ℃温度范围内的温度系数为9.4×10-7/℃。     

一种高精度曲率补偿带隙基准电压源设计

根据带隙基准电压源的原理,基于CSMC 0.5μm工艺设计了一种高精度二阶曲率补偿带隙基准电压源。利用MOS管工作在亚阈值区时漏电流和栅极电压的指数关系,在高温段对温度特性曲线进行补偿。通过Spectre仿真,得到输出基准电压为2.5 V的电压基准源。工作电压范围为3.35⁷.94 V,1 kHz时电源抑制比为-71.73 dB,温度从-257.94 V,1 kHz时电源抑制比为-71.73 dB,温度从-25¹25℃之间变化时温度系数为7.003×10-6℃-1。     

一种高温段曲率补偿基准电压源的设计

在传统电流型带隙基准源的基础上,设计了一种高温段曲率补偿基准电压源。利用工作在亚阈值区的PMOS晶体管的漏电流与栅源电压的指数关系产生非线性补偿电流,对温度特性曲线的高温段进行补偿。采用0.18 μm 标准CMOS工艺对电路进行设计与仿真,结果显示输出基准电压为600 mV,1 kHz下的电源电压抑制比为-55.5 dB,在-40 ℃~125 ℃温度范围内的温度系数为2.26×10-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.     

一种二阶曲率补偿带隙基准的研究

介绍了一种带隙基准曲率的二阶补偿技术,并给出了一款带二阶曲率补偿的基准电路。它利用了MOS管的亚阈区特性来抵消电路中Vbe(T)展开式的二阶项。该电路采用了0.6μm2Metal/2PolyCMOS工艺模型进行了仿真,给出了补偿前后的仿真结果,在-50～120℃范围内温度系数大约为10×10-6/℃。     

一种分段曲率补偿带隙基准源设计

在传统带隙基准的基础上,设计了一种分段曲率补偿的低温漂带隙基准。利用NMOS管工作在亚阈值区域时漏电流和栅极电压的指数特性,在低温和高温段同时对基准电压进行曲率补偿,采用UMC 0.25μm BCD工艺进行仿真。仿真结果表明,电源电压5 V时,静态功耗电流为7.11μA;电源电压2.5~5.5 V,基准电压变化148μV;温度在–40~+145℃内,电路的温度系数为1.18×10–6/℃;低频时电源抑制比为–87 d B。     

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.     

一种带曲率补偿的高精度带隙基准源设计

基于OKI 0.5 μm BCD工艺,设计了一种带曲率补偿的低温漂带隙基准源。采用Brokaw带隙基准核心结构,引入一个高阶效应的电流,对基准进行补偿。结合基准核心电路产生的无温度系数电压,利用简单的电路实现基准电流源的产生。仿真结果表明,在4.5 V供电电压下,-40 ℃~150 ℃温度范围内,基准电压的波动范围为1.1755~1.17625 V,温漂为3.9 ×10-6/℃,基准电流为3.635 μA,输出基准电流波动仅为2.2 nA,精度较高,低频时电路电源抑制比为-76 dB。     

一种采用二次曲率补偿的带隙基准源

基于二次曲率补偿的基本原理,提出一种高精度的采用二次曲率补偿的新型带隙基准源电路,产生二次温度补偿量对传统的带隙基准源进行校正,获得更小的温度系数。该电路采用0.6μm的CMOS工艺实现。经过Spectre仿真,结果表明在-50~ 125℃的温度范围内,基准电压源的平均温度系数为4.47 ppm/℃。该基准源可以被应用于各种高精度的模拟和混合集成电路。     

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。     

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。     

基于自适应高阶补偿CMOS带隙基准源的设计

文章利用线性分段补偿的基本原理,依据输出支路内部的温度负反馈结构,引入了一种结构新颖简单、适应不同开口方向的电压基准高阶补偿方法.基于该补偿方法,设计了一款高精度的电压基准电路,根据温度补偿原理合理确定各器件参数,包括电压电流大小、电阻等参数;在这基础上用Cadence Sepctre进行仿真（本设计采用CSMC 0....     

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。     

一种低压分段线性曲率校正CMOS带隙基准源设计

在传统低压带隙基准的基础上,通过设计与热力学温度成正比的电流(IPTAT)及与热力学温度呈互补关系的电流(ICTAT),实现节点电流相减,从而产生分段线性电流作为基准源的曲率校正分量,设计了一个性能更佳的曲率校正带隙基准。电路采用低压运放及低压PTAT电流产生模块,工作电压低。Cadence仿真结果显示,在-40~125℃温度范围内,平均温度系数大约3×10-6℃-1,最低工作电压在1 V左右,可用于低电源电压、高精度的集成芯片。     

一种低压I2PTAT曲率校正CMOS带隙基准源的设计

基于Chrt 0．35μm CMOS工艺，采用一级温度补偿电压作为温度曲率校正电压，设计了一个类似I^2 PTAT电流产生电路，获得了一个电路结构简单，性能更佳的带隙基准源。经过Hspice仿真，仿真结果表明电路可以在-10—110范围内，平均温度系数约6ppm／℃，最低工作电压为1V左右，获得了一个高性能的带隙基准电压源。该带隙基准源可应用于高精度模数转换器（ADC）、数模转换器（DAC）和系统集成芯片（SOC）中。