高阶曲率补偿低温漂系数带隙基准电压源设计

设计了一种高阶曲率补偿低温漂系数的CMOS带隙基准电压源,采用自偏置共源共栅结构,降低了电路工作的电源电压。采用电流抽取电路结构,在高温阶段抽取与温度正相关电流,低温阶段抽取与温度负相关的电流,使得电压基准源在整个工作温度范围内有多个极值点,达到降低温漂系数的目的。在0.5μm CMOS工艺模型下,Cadence Spectre电路仿真的结果表明,在–40~+145℃范围内,温度特性得到了较大的改善,带隙基准电压源的温漂系数为7.28×10~(–7)/℃。当电源电压为2.4 V时电路就能正常工作。     

一种高阶补偿低温漂带隙基准源

基于0.18μm CMOS工艺,设计一种带有高阶补偿结构的低温漂系数带隙基准电路。在传统带隙基准的结构上,利用当三极管的集电极电流工作在不同温度特性下的基极与发射极的电位之差含有的高阶补偿量,对传统结构进行补偿,从而得到一个温度系数极低的带隙基准源。仿真结果表明,所设计电路整体结构简单、易实现,在-55～125℃的温度范围内,温漂系数仅为2.52 ppm/℃,低频时的电源抑制比为-78 dB。     

一种高精度高阶曲率补偿型带隙基准电压源

设计了一种利用三极管的反向饱和电流来实现高阶曲率补偿的、具有极低温度系数的BiCMOS带隙基准电压源.通过增加由一个三极管和若干电阻形成的高阶曲率补偿电路来获得更小的温度漂移.电路采用0.8μm BiCMOS工艺实现,在5 V工作电压条件下的仿真结果表明.在-20+120℃的温度范围内输出电压的温度系数为5 ppm/℃,与一阶补偿相比温度系数减小了90%.该电路结构简单实用,功耗较小.     

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。     

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。     

一种高阶温度补偿的带隙基准电压源

基于SMIC 0.18 μm CMOS工艺,设计了一种高阶温度补偿的带隙基准电压源。采用源极、漏极与栅极短接的PMOS管替代传统基准电压源中的PNP管,增加了高温区域曲率补偿电路和低温区域温度分段补偿电路。该带隙基准电压源获得了低温漂的性能。仿真结果表明,在-40 ℃~125 ℃温度范围内,该带隙基准电压源的温度系数达到1.997×10-6/℃,在频率为1 Hz、10 Hz、100 Hz、1 kHz、100 kHz时,分别获得了-77.84 dB、-77.84 dB、-77.83 dB、-77.42 dB、-48.05 dB的电源抑制比。     

一种低温漂带隙基准电压源设计

文中设计了一种适用于DC—DC转换器的带隙基准电压源,在0.18μm的SIMC工艺下,采用Cadence Spectre对电路进行仿真分析。结果表明,在5 V的电源电压下,基准输出电压为1.214 V,在-40~+85℃范围内,基准电压的温度系数为2.46×10-6/℃。     

一种低温漂的无运放带隙基准电压源

针对传统无运放带隙基准电压源温度特性差的问题,设计了一种低温漂的无运放带隙基准电压源电路。设计中通过电流镜以及环路反馈的方法来代替传统运放对电路进行钳位,避免了运放输入失调电压对带隙基准电压精度的影响。同时基于华虹0.35μm BCD工艺,利用工艺库中温度系数不同的电阻来产生与温度相关的非线性项,从而对三极管负温度系数电压中的高阶非线性项进行补偿,实现了无运放带隙基准的低温漂特性。通过Cadence Spectre对电路进行仿真,仿真结果表明：在-55～125℃温度范围内,输入电压为5.5 V时,带隙基准电压的温漂系数为1.949×10^-6/℃;在10 kHz时,电源抑制比达到71.5 dB,在1 MHz时,电源抑制比达到46.3 dB。     

一种带有分段补偿电路的高阶基准源设计

基于SMIC 0.18μm CMOS工艺,设计了一种带分段曲率补偿的低温度系数的高阶带隙基准电压源。首先设计了传统一阶带隙基准,温度系数最低可以达到13×10^-6/℃。在传统一阶带隙基准电压源的基础上,加入低功耗的分段补偿电路实现了高阶补偿,在显著降低了温度系数的同时,实现了低功耗,并且可以实现一阶、高阶基准电压的可控制输出。仿真结果显示,在-40～125℃温度范围内,温度系数最低可以达到3.5×10^-6/℃,比一阶基准降低约73%,线性调整率为0.08%,PSRR在1000 Hz可以达到-61 dB,静态电流为4.7μA。高阶基准源电路在实现低温度系数的同时兼顾了较低功耗,在同类型电路中具有明显优势。     

低温漂系数共源共栅CMOS带隙基准电压源

设计了一种低温漂系数的共源共栅CMOS带隙基准源,采用自偏置共源共栅结构,提高了电路的电源抑制比,降低了电路的工作电源电压。采用不同温度下从输出支路抽取不同值电流的电路结构,在低温段抽取一个正温度系数电流,在高温段再注入一个较小值的正温度系数电流,达到降低温漂系数的目的。在0.5 μm CMOS工艺下,Cadence Spectre电路仿真的结果表明,温度特性得到了较大改善,在-35℃～125℃温度范围内,带隙基准源的温漂系数为1.5 ×10-6 /℃,电源抑制比为65 dB。     

一种低失调低温漂基准电压源设计

基于传统的Brokaw结构带隙基准源进行改进,采用无运放的Brokaw结构基准源,避免运算放大器带来的输入失调电压的影响,提高基准电压精度。针对不同工艺角下基准温度特性曲线零温度系数点变化导致温度系数变差的问题,设计了一种分段线性温度补偿与电阻修调结合的补偿修调方案,对基准输出进行温度补偿的同时修调电压精度。相比于传统分段线性补偿法,该方案避免了在其他工艺角下分段补偿时出现的补偿不足或补偿过度的情况,实现了基准电压源输出在器件全工艺角组合下的低温度系数和高精度。电路基于TSMC 0.18 μm BCD工艺设计。仿真结果表明,该电路在5 V电源电压下输出电压为1.201 V,输出失调电压为3.3 mV。在全工艺角下,-40 ℃～+125 ℃温度范围内,基准电压温度系数最大为7.48×10-6/℃,输出电压为1.201(1±0.16%) V。     

一种带曲率补偿的低压高PSRR带隙基准源

基于SMIC 65 nm CMOS工艺,设计了一种带曲率补偿的低压高电源抑制比(PSRR)带隙基准电压源。采用带曲率补偿的电流模结构,使输出基准电压源低于1.2 V且具有低温漂系数。在基本的带隙基准电路基础上,增加基准核的内电源产生电路,显著提高了电路的PSRR。采用Cadence Spectre软件,在1.8 V电压下对电路进行仿真。结果表明,在1 kHz以下时,PSRR为－95.76 dB,在10 kHz时,PSRR仍能达到88.51 dB,在－25 ℃~150 ℃温度范围内的温度系数为2.39×10－6 /℃。     

一种低温漂低电源电压调整率的基准电流源

利用NMOS管在亚阈值区、线性区和饱和区不同的导电特性,产生正温度系数电流;多晶硅高阻与N阱电阻组成串联电阻,代替线性区的NMOS管,产生与正温度系数电流互补的负温度系数电流。采用自偏置共源共栅电流镜结构,提出一种无运算放大器和三极管的求和型CMOS基准电流源。基于Nuvoton 0.35 μm CMOS工艺,完成设计与仿真。结果表明,在-40 ℃~100 ℃的温度范围内,电流变化为2.4 nA,温度系数为7.49×10-6/℃;在3.0~5.5 V的电压范围内,电源电压线性调整率为3.096 nA/V;在5 V工作电压下,输出基准电流为2.301 μA,电路功耗为0.08 mW,低频时电源电压抑制比为-57.47 dB。     

一种低温度系数高电源抑制比带隙基准

提出了一种基于基极电流补偿的具有低温度系数和高电源抑制比的带隙基准电压源结构,通过消除三极管基极电流对基准输出电压温度系数的影响,有效降低了基准的温漂系数,同时通过自偏置电流镜结构和滤波电容提高了基准在全频段的电源抑制比(PSRR)。Cadence中利用TSMC 0.18μm工艺进行的仿真结果表明,在-55~125℃的温度范围内,得到9.1×10~(-6)/℃的温漂系数,低频时的电源抑制比达到-80 d B。     

一种低温度系数曲率补偿带隙基准电路

设计了一种输出电压为0.72 V、带曲率补偿的带隙基准电路,该电路适用于收发器等数模混合电路。基于SMIC 0.18μm CMOS工艺,对电路进行了仿真和测试。结果表明,电路工作在1.5 V电源电压下时消耗100μA的电流,在1.3~1.8 V电压下以及-40℃~125℃温度范围内,可获得1.12×10-5V/℃的温度系数,电源抑制比为84 dB。     

一种低温度系数带隙基准电压源

描述了一个具有高电源抑制比和低温度系数的带隙基准电压源电路。基于1阶零温度系数点可调节的结构,通过对不同零温度系数点带隙电压的转换实现低温度系数,并采用了电源波动抑制电路。采用SMIC 0.18μm CMOS工艺,经过Cadence Spectre仿真验证,在-20℃～100℃温度范围内,电压变化范围小于0.5mV,温度系数不超过7×10-6/℃。低频下的电源抑制比为-107dB,在10kHz下,电源抑制比可达到-90dB。整个电路在供电电压大于2.3V时可以实现正常启动,在3.3V电源供电下,电路的功耗约为1.05mW。     

基于反馈控制的高阶温度补偿带隙基准电路

提出了一种温度系数可配置的高阶非线性带隙基准补偿技术。利用偏置支路实现闭环负反馈,在提高PSRR的同时,控制电路内部管子的直流工作点对基准电路进行非线性高阶温度补偿。通过优化电路参数设计,进一步改善了温度系数并且提高了整个电路的工艺稳定性。基于CSMC 0.5μm CMOS工艺的仿真结果表明,在-55~125℃温度范围内两种模式基准电压温度系数为1.24×10~(-6)/℃和2.841×10~(-6)/℃,并具有非常好的工艺稳定性。在低频范围内平均电源抑制比达到46.3 d B和70.6 d B以上。     

超低温漂带隙基准电压源设计

在对传统带隙基准电压源进行理论分析的基础上,结合当前IC设计中对基准电压源低温漂、高电源抑制比的要求,设计了一种超低温漂的带隙基准电压源电路。该电路带有启动电路和高阶温度补偿电路。仿真结果表明,在-55~125℃的温度范围内获得了1.65×10-6/℃的温漂系数,低频时的电源抑制比达到-62 d B。     

A New CMOS Current Reference with High Order Temperature Compensation

A new high order CMOS temperature compensated current reference is proposed in this paper, which is accomplished by two first order temperature compensation current references. The novel circuit exploits the temperature characteristics of integrated-circuit resistors and gate-source voltage of MOS transistors working in weak inversion. The proposed circuit, designed with a 0.6 Izm standard CMOS technology, gives a good temperature coefficient of 31ppm/℃ [-50-100℃] at a 1.8V supply, and also achieves line regulation of 0.01%/V and-120dB PSR at 1 MHz. Comparing with other presented work, the proposed circuit shows better temperature coefficient and Line regulation.