一种二阶曲率补偿的低温漂高精度带隙基准设计

设计了一种带有二阶曲率补偿的低温漂高精度带隙基准电压源电路,通过采用分段线性补偿原理,分别在低温和高温阶段引入与一阶基准输出电压的温度系数呈相反趋势的线性补偿电流,通过电阻叠加到一阶基准输出电压上,从而大大提高了基准电压随温度漂移的稳定性。基于UMC 0.25μm BCD工艺库进行电路设计,HSPICE仿真结果表明,在–40~+125℃内,基准电压源的温度系数为2.2×10–6/℃,电源电压为2.5~5.0 V时基准输出电压波动仅为0.451 m V,在低频时电源抑制比PSRR为–71 d B。较好地满足了低温漂、高精度、高稳定性的带隙基准电压源设计要求。     

高性能分段线性补偿CMOS带隙基准电压源设计

设计了一种具有分段线性补偿的CMOS带隙基准电压源。该电路基于传统带隙基准源,利用MOS晶体管代替双极型晶体管产生正温度系数电流和负温度系数电流,将这两种具有相反温度系数的电流以适当的权重相加到负载电阻,并加入分段补偿电路,在低温阶段,加入一段负温度系数的电流,在高温阶段,抽取部分总电流,从而得到高精度的基准输出电压。在0.5μm CMOS工艺下,使用Cadence Spectre对电路进行仿真,仿真结果表明,在供电电压为5 V时,基准输出电压为1.255 V,在–40～125℃范围内,带隙基准源的温漂系数为1.029×10~(–6)/℃,低频时的电源抑制比(PSRR)低于–75 dB。     

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。     

低温漂高PSRR的二阶补偿带隙基准源设计

设计了一种线性补偿低温漂高电源抑制比带隙基准电压源电路。带隙基准核心电路采用三支路共源共栅电流镜结构,提高电路电源抑制比。补偿电路采用分段补偿原理,在低温阶段,加入一段负温度系数电流,在高温阶段,加入一段正温度系数电流,通过补偿,使带隙基准输出电压的精确度大大提高,达到降低温度系数的目的;同时电流镜采用共源共栅结构,不仅提高电路的电源抑制比,而且可以抑制负载对镜像晶体管电压的影响。基于0.5 μm CMOS工艺,使用Cadence Spectre对电路仿真,结果表明,在-50~+125℃温度范围内,基准输出电压的温度系数为2.62×10-6/℃,低频时的电源抑制比(PSRR)高达88 dB。     

一种新颖分段曲率补偿的带隙基准设计

基于0.5 μm CMOS工艺,设计了一种采用新颖分段曲率补偿技术的低温漂带隙基准源,利用2种不同的电流补偿结构,分别在中温和高温阶段引入正温度系数补偿电流,使得基准电压的温度特性曲线在中温和高温阶段各产生2个新的极值点,与一般的分段曲率补偿带隙基准相比,提高了补偿效率。利用Cadence软件对电路进行设计与仿真,仿真结果表明,在-40~190 ℃温度范围内,输入电压为5 V时,输出基准电压为1.231 V,温漂系数为0.885 ppm/℃,低频时电源抑制比(PSRR)为-75~-109 dB。     

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。     

一种带曲率补偿的低功耗带隙基准源设计

基于UMC 0.25μm BCD工艺,设计了一种带二阶曲率补偿的低温漂带隙基准电压源。采用放大器钳位的传统实现方式,将一个与热力学温度的平方成正比的电流叠加到基准的核心部分,达到二阶曲率补偿的效果。仿真结果表明,在4.5 V供电电压下,–40~+150℃内,基准电压的波动范围为1.213 4~1.215 3 V,温度系数为1×10–5V/℃;供电电压在2.5~5.0 V变化时,基准输出电压VREF的线性调整率LR为0.006 95%,低频时电路电源抑制比为–70 dB,整体静态电流仅为20.1μA。     

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 /℃。     

应用于模数转换的高精度带隙基准源

设计了一种应用于模数转换的高精度带隙基准电压源和电流源电路,利用温度补偿技术,该电路能分别产生零温度系数的基准电压VREF、零温度系数的基准电流IZTAT。仿真结果显示,采用标准0.18μm CMOS工艺,在室温27℃和2.8 V电源电压的条件下,电路工作频率为10 Hz和1 kHz时,电源抑制比(PSRR)分别为–107 dB和–69 dB,VREF及IZTAT的温度系数分别是20.6×10–6/℃和40.3×10–6/℃,功耗为238μW,可在2.4~3.6 V电源电压范围内正常工作。     

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。