一种带曲率补偿的低功耗带隙基准设计

为了改善传统带隙基准中运放输入失调影响电压精度和无运放带隙基准电源抑制差的问题,设计了一款基于0.35μm BCD工艺的自偏置无运放带隙基准电路。提出的带隙基准源区别于传统运放箝位,通过负反馈网络输出稳定的基准电压,使其不再受运算放大器输入失调电压的影响;在负反馈环路与共源共栅电流镜的共同作用下,增强了输出基准的抗干扰能力,使得电源抑制能力得到了保证;同时采用指数曲率补偿技术,使得所设计的带隙基准源在宽电压范围内有良好的温度特性;且采用自偏置的方式,降低了静态电流。仿真结果表明,在5 V电源电压下,输出带隙基准电压为1.271 V,在-40～150℃工作温度范围内,温度系数为5.46×10^-6/℃,电源抑制比为-87 dB@DC,静态电流仅为2.3μA。该设计尤其适用于低功耗电源管理芯片。     

一种共源共栅自偏置带隙基准源设计

在分析带隙基准理论的基础上,针对SoC芯片的1.2V数字电路供电,设计一个低功耗低温度系数、高电源抑制比的带隙基准源。电路由一个与绝对温度成正比(PTAT)电流源和一个绝对温度相补(CTAT)电流源叠加构成,采用低压共源共栅自偏置结构来减少镜像失配和工艺误差对电路的影响。在SMIC0.13μm混合信号CMOS工艺下,电源电压为2.5V时,使用Cadence Spectre对电路进行模拟,结果表明可实现1.2V输出电压,电源抑制比在低频段为-86dB、高频段为-53dB,温度系数为12×10-6/℃、功耗为0.57mW。带隙电压基准源的版图面积为75μm×86μm。     

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。     

一种基于新的偏置电路的低电压带隙基准电压源设计

通过设计带隙基准电压源中共源共栅电流镜的偏置电路以实现低电源电压工作。该偏置电路原理是利用一个始终工作在线性区的MOS管来使共源共栅电流镜的两个级联管均工作在饱和区边缘提高输出电压摆幅,从而降低电源电压。电路基于Chartered0.25μmN阱CMOS工艺实现,Hspice仿真结果与分析计算结果相符。基于这种偏置电路所设计的带隙基准电压源最低工作电压仅为2V,温度系数为12×10-5/℃,电源抑制在频率为1～10kHz时为-98dB,1MHz～1GHz时为-40dB。     

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/℃。     

一种自偏置低压共源共栅带隙基准电路设计

随着CMOS工艺的发展,器件尺寸逐渐缩小,短沟道效应的影响日益突出。共源共栅电流源可以很好地抑制小尺寸效应,但其消耗的电压余度较大,偏置电路设计繁琐。因此介绍了一种采用自偏置低压共源共栅电流源的带隙基准电路结构,用两个电阻代替了偏置电路。仿真结果显示,该带隙基准电路的最低电源电压约为2.98V,相对于普通的共源共栅结构,降低了2个MOSFET阈值电压;工作在最低电源电压下,功耗约为270μW,相对于带偏置电路的结构,降低约75μW。仿真结果证明,该电路能够简化共源共栅电路的设计和调试,并减少低压共源共栅电路的功耗。     

一种高精度自偏置带隙基准源设计

带隙基准源是集成电路的基本组成部分。在此对传统CMOS带隙基准源电路的分析和总结上,基于无锡上华的0.5μm混合CMOS工艺,应用电流镜共源共栅结构的屏蔽作用,并结合一级温度补偿、电流反馈技术和运放电路,设计一款高电源抑制比、低温度系数及自偏置电压带隙基准源电路。     

高电源电压抑制比基准电压源的设计

在此通过对带隙基准电压源电路进行建模分析,针对逆变电路的中低频使用环境,设计了一个应用于高压逆变器电路中的高电源电压抑制比,低温度系数的带隙基准电压源。该电路采用1μm,700 V高压CMOS工艺,在5 V供电电压的基础上,采用一阶温度补偿,并通过设计高开环增益共源共栅两级放大器来提高电源电压抑制比,同时使用宽幅镜像电流偏置解决因共源共栅引起的输出摆幅变小的问题。基准电压源正常输出电压为2.394 V,温度系数为8 ppm/℃,中低频电压抑制比均可达到-112 dB。     

锁相环频率合成器中的电荷泵设计

用TSMC 0.18μm CMOS工艺设计了一种电荷泵电路。传统的电荷泵电路中充放电电流有较大的电流失配,文章采用与电源无关的基准电流源电路,运用运算放大器和自偏置高摆幅共源共栅电流镜电路实现了充放电电流的高度匹配。仿真结果表明:电源电压1.8V时,电荷泵电流为0.5mA;在0.3V～1.6V输出电压范围内电流失配小于1μA,功耗为6.8mW。     

一种低温漂低功耗的带隙基准源的设计

设计一种低温漂低功耗的带隙基准结构,在传统带隙基准核心电路结构上增加一对PNP管,两个双极型晶体管叠加的结构减小了运放的失调电压对输出电压的影响,降低了基准电压的温度失调系数.电路设计与仿真基于CSMC0.5μm CMOS工艺,经流片,测得室温下带隙基准输出电压为1.326 65 V,在-40～+85℃范围内的温度系数为2.563 ppm/℃;在3.3 V电源电压下,整个电路的功耗仅为2.81μW;在2～4 V之间的电源调整率为206.95 ppm.