一种新型温度补偿方式的带隙基准电压源

设计产生正、负温度系数电压的电路,在传统基准电压源电路的基础上引入新型具有负温度系数电压的补偿电路,使基准的温度系数大大降低。设计基于中芯国际SMIC 0.18μm工艺,仿真结果表明:在工作电压5 V及环境温度27℃下,输出电压为1.3 V;在0～145℃温度变化范围内,温度系数为4.46×10-6/℃。采用二级运放结构,在低频时电源电压抑制比(PSRR)为-73.66 d B;完成了版图设计,版图尺寸为81.44μm×129.47μm。     

一种新型指数补偿BICMOS带隙基准源

在分析了带隙基准的指数曲率补偿原理的基础上,设计了一个低功耗、低温度系数、高电源抑制比的新型BICMOS带隙基准源电路.该电路基于0.6μm BICMOS工艺进行设计、仿真和实现.仿真结果表明,该带隙基准源在5V电源电压下,电源电流为50μA;温度变化范围从-40℃～110℃时,温度系数为2ppm/℃;低频电源抑制比为-105dB;负载从空载到驱动1k电阻时调整率为0.6mV.     

一种基于BCD工艺的宽压-宽温电流基准电路

设计了一种基于BCD工艺的宽压-宽温电流基准电路。利用片上多晶硅电阻的温度系数受工艺影响较小的特点,选定其为基准电流定义单元。分析片上电阻温度特性,并设计与其温度系数相等的参考电压,加载到电阻上,从而实现了温度系数很低的基准电流。分析了高温下三极管寄生元件漏电现象,通过添加补偿管,提高了基准电流在高温下的稳定性。电流基准基于0.35μm BCD工艺设计。仿真结果表明,在6.5~36 V电源电压、-55℃~125℃内,输出电流为250μA,温度系数为9.3×10^-6/℃,受电源变化导致的电流变化量小于62 nA。     

一种低电压高精度CMOS基准电流源设计新技术

介绍一种新的在0.25μm混合模拟工艺电路中使用没有任何外围元件的基准电流源设计电路。该电路基于一个带隙电压基准源(BandgapReference,BGR)和一个类似β乘法器的CMOS电路。其中β乘法器中的电阻用NMOS晶体管代替以获得具有负温度系数的基准电流源;同时,BGR电压的正温度系数抵消了β乘法器中负温度系数。使用Bsim3v3模型实验的仿真结果说明-20℃到+100℃温度范围内基准电流源最大波动幅度小于1%,1.4～3V电压范围内片上所有电阻具有±30%的容差。     

硅正电阻温度系数热敏电阻器

为获得一种在常温下具有正温特性的热敏电阻,采用硅单晶材料,利用其迁移率随温度变化的规律设计并制成了硅正电阻温度系数热敏电阻器。测量表明,其电阻值随温度升高而增大。温度系数为(0.6％～0.8％)℃~(-1),在-50～+100℃温度范围内具有准线性。硅正电阻温度系数热敏电阻器特别适合于各种半导体器件和传感器的温度补偿。     

一种低功耗低温度系数基准电压源的设计

基于0.35μm CMOS工艺,设计一种不带电阻的低功耗基准电压源,该基准源工作电压范围1.2 V~3.6 V.在3.6 V和室温时测量最大的电源电流为130 nA.在-20℃~100℃温度范围内,该基准电压温度系数为7.5×10-6/℃.在1.2 V~3.6 V电源电压范围内,线灵敏度为40×10-6/V,且在100 Hz时电源抑制比为-50 dB.该基准电压源适合在一些例如移动设备、植入式医疗设备和智能传感器网络等节能集成电路上应用.     

用Pt100组成的温度测量电路

温度传感器Pt100具有测温范围大,温度系数小和线性好的特点。图1为一个由恒流源、传感器Pt100(0℃时的R_Q为100Ω)和反相放大器组成的温度测量电路。它与通常用的惠斯顿电桥和差分放大器组成的电路(图2)相比,具有电路简单、成本低和误差小的特点。图2所示电路中,带有Pt100的电桥电路位于     

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。     

一种高电源抑制比全工艺角低温漂CMOS基准电压源

基于SMIC0.35μm的CMOS工艺,设计了一种高电源抑制比,同时可在全工艺角下的得到低温漂的带隙基准电路。首先采用一个具有高电源抑制比的基准电压,通过电压放大器放大得到稳定的电压,以提供给带隙核心电路作为供电电源,从而提高了电源抑制比。另外,将电路中的关键电阻设置为可调电阻,从而可以改变正温度电压的系数,以适应不同工艺下负温度系数的变化,最终得到在全工艺角下低温漂的基准电压。Cadence virtuoso仿真表明:在27℃下,10 Hz时电源抑制比(PSRR)-109 dB,10 kHz时(PSRR)达到-64 dB;在4 V电源电压下,在-40～80℃范围内的不同工艺角下,温度系数均可达到5.6×10-6V/℃以下。     

曲率补偿的2.5 V参考电压源设计

设计了一种基于电流模式的低温度系数参考电压源,并采用具有不同温度系数的电阻来补偿三极管的基极-发射极电压的温度特性非线性,设计了2.5 V参考电压源.同时采用高精度的电流镜结构,来减小电路的非理想因素对参考源温度特性的影响.该电路通过0.5 μm CMOS混合信号工艺流片,测试结果表明,该方法有效地补偿了基极一发射极电压的非线性,在0～100℃具有1×10-5/℃的温度系数.     

柔性MEMS流速传感器的制造及其电路设计

针对流速传感器大多存在测量量程小、柔性小而无法适应较大量程和复杂曲面的测量问题,提出了一种宽量程柔性MEMS流速传感器,结合热损失和热温差的工作原理实现对流速的测量.选取聚酰亚胺(PI)作为柔性衬底材料和铂(Pt)薄膜为热敏材料,采用金属牺牲层MEMS工艺制造了带空腔的柔性流速传感器芯片,尺寸为9 mm×7 mm×30μm.设计了采用双惠斯通电桥的恒温差测控电路.测量结果表明:制造的柔性MEMS流速传感器的TCR为0.2418％/℃,实验实现了0～36 m/s的输入风速测量,在低速、高速段内的灵敏度分别为2和0.295 mV/(m/s).同时,测量电路还展现出良好的温度补偿效应.所提出的柔性MEMS流速传感器具有宽量程、测试精度高、灵敏度高和易于实施温度补偿的优点,有望用于航空航天、国防等领域.     

厚膜铂电阻温度传感器研究

厚膜铂电阻温度传感器以铂膜作电阻，采用厚膜印刷工艺，线宽和间隔均为１００μｍ。铂电阻具有工艺性好、长期稳定性好、ＴＣＲ复现性极好等诸多优点，其Ｒ（０℃）＝１００Ω，ＴＣＲ＝３８５０×１０－６℃－１。     

一款新型高频率稳定度ATCXO芯片的设计

基于0.35 μm CMOS工艺,采用全模拟电路设计实现了温度补偿晶体振荡器芯片(ATCXO).设计了新型三次函数发生器补偿电路,并利用E2 PROM记忆系统温度参数实现自动修调;为进一步提高输出频率稳定度,设计了振荡器电压稳定电路,消除电源电压的影响.仿真结果表明,在-40℃～+100℃宽温度范围内,工作电压为3.3...     

一种高电源抑制比带隙基准电压源的设计

设计了一种基于反馈电路的基准电压电路。通过正、负两路反馈使输出基准电压获得了高交流电源抑制比(PSRR),为后续电路提供了稳定的电压。采用NPN型三极管,有效消除了运放失调电压对带隙基准电压精度产生的影响,并对电路进行温度补偿,大大减小了温漂。整个电路采用0.35μm CMOS工艺实现,通过spectre仿真软件在室温27℃、工作电压为4 V的条件下进行仿真,带隙基准的输出电压为1.28 V,静态电流为2μA,在-20~80℃范围内其温度系数约为18.9×10-6/℃,交流PSRR约为-107 dB。     

低温漂高PSRR新型带隙基准电压源的研制

利用带隙电压基准的基本原理,结合自偏置共源共栅电流镜以及适当的启动电路,设计了一种新型基准电压源。获得了一个低温度系数、高电源抑制比的电压基准。通过对输出端添加运算放大器,把带隙基准电路产生的1.2 V电压提高到3.5 V,提高了芯片性能。用Cadence软件和CSMC的0.5μm CMOS工艺进行了仿真,结果表明,当温度在-20～+120℃,温度系数为9.3×10-6/℃,直流时的电源抑制比为-82 dB。该基准电压源能够满足开关电源管理芯片的使用要求,并取得了较好的效果。     

基于EPC Class0协议超高频温度传感器无源电子标签

提出了实现具有温度传感功能的RFID无源标签芯片电路的设计思路,结合900MHz超高频EPC Class0协议,提出电子标签结构及参考电路,包括射频前端接收电路、数字逻辑控制部分、温度传感及量化和存储器四部分组成。采用Chartered0.35μm CMOS工艺流片、测试。温度量化采用一个低功耗8位逐次逼近模数转化器实现,输出温度量化误差在0～90℃范围内为±2℃。芯片测试工作电流20.7μA(不包含存储器)。     

微型笔直写技术制备厚膜温度传感器阵列研究

利用微型笔直写技术,在Al2O3陶瓷基板上制备了4×4厚膜PTC热敏电阻温度传感器阵列。研究了驱动气压、笔嘴直径以及直写速度等对厚膜PTC热敏电阻线宽的影响,分析了微型笔直写PTC热敏电阻温度传感器的形成机理。目前微型笔在Al2O3陶瓷基板上直写的厚膜PTC热敏电阻线宽为130~400μm。高温烧结后其电阻温度系数αR为1620×10–6/℃,在25~95℃之间电阻阻值随温度的变化具有良好的线性。     

一种高精度低电源电压带隙基准源的设计

设计了一种可在低电源电压下工作,具有较高电源电压抑制比、低温度系数和低功耗的带隙基准电压源。电路基于对具有正负温度系数的两路电流加权求和的原理,对传统电路做出了改进。采用UMC 0.25 μmCMOS工艺模型,使用Hspice进行模拟,设计的基准源输出电压为900 mV,电源电压可降低到1.1 V,温度系数为8.1×10^-6/℃。     

低于1×10-6/℃的低压CMOS带隙基准电流源

提出了一种新颖的CMOS带隙基准电流源的二阶曲率补偿技术,通过增加一个运算跨导放大器(OTA),使带隙基准参考电路的电流特性与理论分析相符合,实现低温度系数(TC)的参考电流。该电路采用SMIC0.13μm标准CMOS工艺,可在1.2 V的电源电压下工作,有效面积为0.045 mm2。仿真结果表明,在-40～85℃温度范围内参考电流的温度系数为0.5×10-6/℃;当电源电压为1.1 V时,电路依然可以正常工作,电源电压调整率为1 mV/V。