一种超低功耗欠压锁定电路设计与实现

集成电路的低功耗、高集成度已经成为发展趋势.传统的欠压锁定电路需要外部电路提供带隙基准电压和偏置电流,电路结构复杂;同时,当发生欠压锁定,关断芯片时,却要保证带隙基准电路始终正常工作,不利于芯片功耗的降低.针对传统欠压锁定电路结构的缺点,设计了一种基于三极管的欠压锁定电路,不需要外部电路提供基准电压和偏置电流,电路结构...     

一种低电压低功耗带隙基准电压源的设计

在分析典型带隙基准电压源的基础上,设计了一种低电压、低功耗的带隙基准电压源,采用二次分压技术降低了输出电压;采用亚阈值技术降低了电路的电源电压,进而降低了电路的功耗,通过PSpice的仿真证明该电压源具有较低的输出电压、较低的功耗和较低的温度系数.     

一种利用比较器实现可靠启动的带隙基准电压源

提出一种在启动电路中使用比较器配置的带隙基准电压源,解决了带隙基准电压源由于使用双极型晶体管而存在的潜在启动失败问题.该带隙基准电压源通过启动电路的比较器来正确判断启动和关闭点以保证电路启动到理想的工作点,并在电路启动后正常关闭启动电路以缩减功耗消耗,同时避免了其它启动电路存在的问题:引起电路抖动或者求助一些系统中很少使用的上电复位信号等.该带隙电压基准电路提供0.9V的带隙基准电压时,可以工作的电压范围和温度范围分别是1.2V～3.6V和-40～110℃,而且该输出电压在给定的电压和温度范围内仅有5％的变化.     

带隙电压基准源的设计与分析

介绍了基准源的发展和基本工作原理以及目前较常用的带隙基准源电路结构。设计了一种基于Banba结构的基准源电路,重点对自启动电路及放大电路部分进行了分析,得到并分析了输出电压与温度的关系。文中对带隙电压基准源的设计与分析,可以为电压基准源相关的设计人员提供参考。可以为串联型稳压电路、A/D和D/A转化器提供基准电压,也是大多数传感器的稳压供电电源或激励源。     

一种高精度带隙基准电压源电路设计

针对传统CMOS带隙电压基准源电路电源电压较高,基准电压输出范围有限等问题,通过增加启动电路,并采用共源共栅结构的PTAT电流产生电路,设计了一种高精度、低温漂、与电源无关的具有稳定电压输出特性的带隙电压源.基于0.5μm高压BiCMOS工艺对电路进行了仿真,结果表明,在-40℃～85℃范围内,该带隙基准电路的温度系数为7ppm/℃,室温下的带隙基准电压为1.215 V.     

低功耗高精度基准源研究综述

本文介绍了基准源电路的发展脉络及研究进展.按照电路功能进行分类,基准源可以分为基准电压源和基准电流源.对于基准电压源,分别对于带隙基准源、混合基准源和CMOS基准源三个类别的发展历程及最新研究成果进行了总结和讨论;分析了这些电路在降低功耗、提高精度方面的创新之处、优点和存在的问题.对于基准电流源,主要讨论了电流直接补偿以及由电压源得到电流源两种设计方法.基于以上讨论,对于基准源未来的发展前景进行了展望.     

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。     

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。     

一种改进的BiCMOS工艺欠压锁存电路的设计

针对DC-DC电源管理芯片中所必需的欠压锁存功能,利用带隙基准电压源的原理,提出一种新的改进的UV-LO(欠压锁存)电路的设计,实现了欠压锁存的阈值点和迟滞量,成功地实现了欠压锁存电路的预定功能。基于0.6μm BiC-MOS工艺,HSpice软件仿真的结果表明所设计的UVLO电路具有结构简单、温度漂移小、功耗低等特点,性能有很大改善,满足了芯片的需要。     

基于新型高阶温度曲率补偿的低温漂带隙基准源

为满足多种超高精度装备系统应用需求,基于新型高阶温度曲率补偿技术设计了一种新型低温漂带隙基准源。该电路在传统Brokaw带隙基准源基础上,引入新型的高阶温度曲率补偿电路,在高温段和低温段分别采用相应高阶补偿技术,补偿带隙基准源的高阶温度系数,使该新型低温漂带隙基准源具有极低的电压温度系数,并获得更高精度的基准电压。该电路由基准电压产生电路、高阶温度曲率补偿电路和反馈电路组成。该电路基于40 V特色双极工艺进行电路、版图设计、仿真验证和流片。仿真结果显示,在-55～125℃,输出基准电压精度为0.009 7%,温度系数为9.8×10^-7/℃。实测精度为0.010 6%,温度系数为1.04×10^-6/℃,可为24 bit模数转换器(ADC)提供高精度基准电压。     

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.     

基于LDO电压调整器的带隙基准电压源设计

设计一款应用于电压调整器（LDO）的带隙基准电压源。电压基准是模拟电路设计必不可缺少的一个单元模块,带隙基准电压源为LDO提供一个精确的参考电压,是LDO系统设计关键模块之一。本文设计的带隙基准电压源采用0.5μm标准的CMOS工艺实现。为了提高电压抑制性,采用了低压共源共栅的电流镜结构,并且在基准内部设计了一个运算放大器,合理的运放设计进一步提高了电源抑制性。基于Cadence的Spectre进行前仿真验证,结果表明该带隙基准电压源具有较低的变化率、较小的温漂系数和较高的电源抑制比,其对抗电源变化和温度变化特性较好。     

1.5V工作电压带隙基准电路的设计

在分析传统带隙基准电路的基础上,提出一种采用电流模式结构的低电压带隙基准电路。该电路能够输出200mV~1.25V的宽范围的电压,并使用了与电源无关偏置以及带负反馈网络的二级运放,提高了输出电压的精度。采用CMOS0.35μm工艺实现时,工作电压可在1.1V~1.5V。Hspice仿真结果表明,工作电压为1.5V时,电路的有效温度系数为14ppm/℃。     

新型低电压能隙基准电压源

介绍了一种新型能隙基准电压源电路,此电路在smic 0.18 rfms工艺条件下设计,它可以输出大小为616mV的基准电压,只要当电源电压在1.1,2.5V之间,此基准电压的输出浮动不超过2.2mV.     

一种新颖的多值基准输出缓冲器设计

对比分析了不同结构的传统多值基准输出缓冲器,提出了一种新颖的多值基准输出缓冲器结构.采用PMOS输出结构提高了输出电压摆幅,利用低输出阻抗结构加快了瞬态响应速度,解决了传统结构无法兼具高输出与快响应的矛盾,电路功耗低、易补偿.基于0.15 μm标准CMOS工艺,用Hspice软件对电路进行仿真.仿真结果表明,当电源电压...     

一种应用于DC-DC的新型基准源电路设计

主要介绍了一种新型CMOS基准源电路的设计方法,由NMOS管阈值电压的温度系数及NMOS管迁移率温度指数形成温度补偿,同时产生低温度系数的基准电压和基准电流.此基准源电路已经在3μm CMOS工艺线上实现,基准电压源输出中心值在720mV左右,温度系数为91×10-6/℃.这种基准结构已经成功应用于DC-DC转换器中.     

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.     

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.     

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.     

A Cmos Interface for Thermocouples with Reference-Junction Compensation

This paper presents a CMOS interface for a thermocouple, includingreference-junction compensation. The interface contains a first-orderoscillator whose period is modulated by the signal from the thermocouple(V_X) and two other signals generated internally. One is abase-emitter voltage (V_BE) and the other is a PTAT voltage(V_PTAT). Linear combinations of the periods corresponding tothese two voltages are made by a µC, to obtain a reference signal anda temperature-dependent signal. The internal signals are required to provideauto-calibration for offset and gain and to measure the interface internaltemperature. Dynamic Element Matching is applied to generate an accurate andreliable PTAT voltage. The inaccuracy in the base-emitter voltage iscalibrated using a vertical PNP substrate transistor with multi-emitterareas. The applied modulator used in the circuit has a second-orderfiltering which suppresses low-frequency (1/f) noise. This filteringproperty enables the use of a low-cost CMOS process for the implementationof the circuit. The interface is able to measure a voltage(V_X) in the range of –27 mV to 100 mV, the measuredaccuracy of the system over a temperature range of –25°C to75°C is 550 ppm of V_X ± 2µV. The inaccuracyin determining the reference-junction temperature is 0.6 K. The measuringtime is 50 ms.