一个电压接近1V 10ppm/℃带曲率补偿的CMOS带隙基准源

介绍了一个带曲率补偿的低电压带隙基准源.由于采用电流模结构,带隙基准源的最低电源电压为900mV.通过VEB线性化补偿技术,带隙基准源在0到150℃的温度范围内的温度系数为10ppm/℃.在电源电压为1.1V时,电源电流为43μA,低频的PSRR为55dB.该带隙基准源已通过UMC 0.18μm混合信号工艺验证,芯片面积为0.186mm2.     

一个新型CMOS电流模带隙基准源

介绍了一个新型电流模带隙基准源,该带隙基准源的输出基准可以设计为任意大于硅材料的带隙电压（1.25V）的电压,避免在应用中使用运算放大器进行基准电压放大. 同时该结构消除了传统电流模带隙基准源的系统失调. 该带隙基准源已通过UMC 0.18μm混合信号工艺验证. 在1.6V电源电压下,该带隙基准源输出145V的基准电压,同时消耗27μA的电流. 在不采用曲率补偿的情况下,输出基准的温度系数在30℃ 到150℃的温度范围内可以达到23ppm/℃. 在电源电压从1.6变化到3V的情况下,带隙基准源的输入电压调整率为2.1mV/V. 该带隙基准源在低频（10Hz）的电源电压抑制比为40dB. 芯片面积（不包括Pads）为0.088mm2.     

一个新型CMOS电流模带隙基准源

介绍了一个新型电流模带隙基准源,该带隙基准源的输出基准可以设计为任意大于硅材料的带隙电压(1.25V)的电压,避免在应用中使用运算放大器进行基准电压放大.同时该结构消除了传统电流模带隙基准源的系统失调.该带隙基准源已通过UMC 0.18μm混合信号工艺验证.在1.6V电源电压下,该带隙基准源输出1.45V的基准电压,同时消耗27μA的电流.在不采用曲率补偿的情况下,输出基准的温度系数在30℃到150℃的温度范围内可以达到23ppm/℃.在电源电压从1.6变化到3V的情况下,带隙基准源的输入电压调整率为2.1mV/V.该带隙基准源在低频(10Hz)的电源电压抑制比为40dB.芯片面积(不包括Pads)为0.088mm2.     

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.     

基于温度补偿的无运放低压带隙基准源设计

设计了一种带温度补偿的无运放低压带隙基准电路。提出了同时产生带隙基准电压源和基准电流源的技术,通过改进带隙基准电路中的带隙负载结构以及基准核心电路,基准电压和基准电流可以分别进行温度补偿。在0.5μmCMOS N阱工艺条件下,采用spectre进行模拟验证。仿真结果表明,在3.3V条件下,在-20～100℃范围内,带隙基准电压源和基准电流源的温度系数分别为35.6ppm/℃和37.8ppm/℃,直流时的电源抑制比为-68dB,基准源电路的供电电压范围为2.2～4.5V。     

一种新型电流模式带隙基准源的设计

提出了一种新型电流模式的带隙基准电压源结构,与传统带隙基准源不同,通过电流模式高阶曲率补偿技术,消除了高阶温度系数对基准电压的影响,得到一个与温度相关性较小的基准电压.电路采用Chartered 0.35μm工艺进行设计,仿真验证结果表明,在-40℃～125℃温度范围内,温度系数为7.25×10-6/℃,基准电压平均值为1.114 V,电源抑制比为-89.28 dB.     

新型电流微调CMOS带隙基准源的设计

介绍了一个新型PTAT电流微调并具有关断模式的CMOS带隙基准源,通过数字控制信号逻辑的改变,可实现1.20～1.27V的基准输出。该带隙基准源采用TSMC0.18μm工艺进行电路和版图设计。仿真结果显示,在输出基准为1.24V的情况下,带隙基准源在-40～125℃,所有工艺角下的最大误差为23.07mV,其中tt工艺角下的温度系数为21×10-6/℃。电源电压为1.8V时,电源电流为63μA;关断模式下电流为93pA。10kHz的电源抑制比为44dB。     

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。     

一个1.2 V,9 ppm/℃的CMOS带隙电压基准源

基于传统CMOS带隙电压基准源电路的分析,结合曲率补偿技术设计了一种带衬底驱动运算放大器的低电源电压的电压基准源电路,主体电路采用电流模式基准源结构,并结合所采用的衬底驱动运放作为基准源的负反馈运放。整个电路采用0.5μm标准CMOS工艺实现,在电源电压1.2 V的条件下用HSpice进行仿真,仿真结果表明输出基准电压在-40~120℃范围内温度系数为9 ppm/℃。     

一种低温漂输出可调带隙基准电压源的设计

带隙基准电压源是利用PN结电压的负温度系数和不同电流密度下两个PN结电压差的正温度系数电压相互补偿,而使输出电压达到很低的温度漂移。带隙电压基准具有低温度系数、高电源抑制比、低基准电压以及长期稳定性等优点。根据带隙基准电压源理论,在传统CMOS带隙电压源电路结构的基础上,采用一级温度补偿、电流反馈等技术,设计出了一种高精度、输出可调的带隙电压基准源。该电路具有精度高,输出电压可调,稳定性好,易于实现的特点。     

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10-ppm/℃低压CMOS带隙电压基准源设计

在对传统CMOS带隙电压基准源电路分析和总结的基础上，综合一级温度补偿、电流反馈和电阻二次分压技术，提出了一种10-ppm/℃低压CMOS带隙电压基准源。采用差分放大器作为基准源的负反馈运放，简化了电路的设计，放大器的输出用于产生自身的电流源偏置，提高了电源抑制比(PSRR)。整个电路采用TSMC 0.35μm CMOS工艺实现，采用Hspice进行仿真，仿真结果证明了基准源具有低温度系数和高电源抑制比。     

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.     

高电源抑制比低温漂带隙基准源设计

根据带隙基准的基本原理,结合含三条支路负反馈的电流源,设计了一种高阶补偿的带隙基准源电路。实现了对温度的2阶补偿和3阶补偿,获得了一种高电源抑制比、低温漂、不受电源变化影响的电压基准源。设计采用0.35μm CMOS工艺,仿真结果表明,在-40℃～125℃温度范围内,输出电压的温度系数为7.70×10-7/℃,在1kHz时,电源抑制比为-82.3dB。     

高性能CMOS带隙基准电压源及电流源的设计

介绍了一种高性能CMOS带隙基准电压源及电流源电路,基准电压源使用两个二极管串联结构来减小运放失调影响结果的系数,同时采用大尺寸器件减小运放的失调;采用共源共栅电流镜提供偏置电流来减小沟道长度调制效应带来的影响;在此基准电压源的基础上,利用正温度系数电流与负温度系数电流求和补偿的方法,设计了一种基准电流源。使用CSMC公司0.5μm CMOS工艺模型,利用Spectre工具对其仿真,结果显示:电源电压为5 V,在-40～85℃的温度范围内,基准电压源温度系数为20.4×10-6/℃,直流电源抑制比为1.9 mV/V,电流源温度系数为27.3×10-6/℃,电源抑制比为57 dB。     

一个低压高阶曲率补偿的CMOS带隙基准电压源的设计

运用带隙基准的基本原理,采用0.6μm的CMOS工艺,对一个低压高阶曲率补偿的高性能CMOS带隙基准电压源进行研究,并结合所提出电路给出了高阶曲率补偿的数学表达式。Cadence软件仿真结果显示:电源电压最低可为1.2 V,在-20~100℃温度范围内,输出电压为0.6 V,温度系数为9.1 ppm/℃,即基准输出电压随温度变化不超过±0.1%。低频(f=1 kHz)时PSRR为-78 dB。在室温电源电压为1.2 V时总功耗约为38μW。整个带隙基准电压源具有良好的综合性能。     

带2阶补偿的CMOS带隙基准电压源

基于CSMC 0.5μm CMOS工艺,设计了一种具有低温度系数、带2阶补偿的带隙基准电压源.在传统放大器反馈结构带隙基准源的基础上,利用MOS器件的“饱和电流与过驱动电压成平方关系”产生2阶补偿量,对传统的带隙基准进行高阶补偿.具有电路实现简单,容易添加到传统带隙基准电路的优点.仿真结果表明,设计的基准电压源在5V电源电压下功耗为860 μW,最低工作电压为1.24 V,在-50℃～125℃的温度范围内获得了1.42×10-5/℃的温度系数,低频时的电源抑制比达到-86.3 dB.     

高精度带隙基准电压源的实现

提出了一种高精度带隙基准电压源电路,通过补偿其输出电压所经过的三极管的基极电流获得精确的镜像电流源.设计得到了在-20～+80℃温度范围内温度系数为3×10-6/℃和-85dB的电源电压抑制比的带隙基准电压源电路.该电路采用台积电(TSMC) 0.35μm、3.3V/5V、5V电源电压、2层多晶硅 4层金属(2P4M)、CMOS工艺生产制造,芯片中基准电压源电路面积大小为0.654mm×0.340mm,功耗为5.2mW.     

一种新型高精度曲率补偿CMOS带隙基准源

本文提出了一种兼容标准CMOS工艺的高阶曲率补偿带隙基准源。通过利用电压电流转换器和基区-发射区间PN结的电压电流特性,获得正比于VTln(T)的补偿量,从而实现基准源高阶温度补偿。基于CSMC 0.5-μm CMOS工艺进行流片验证,实验结果表明该基准在3.6V电源电压下可以达到3.9 ppm/℃的温度系数,高达72 dB的电源抑制比,并且优于0.304mV/V的线性调整率。电路最大仅消耗42 μA供电电流。     

一种带有软启动的精密CMOS带隙基准设计

提出了一种新颖的带有软启动的高精密CMOS带隙基准电压源。采用UMC的0.6μm2P2M标准CMOS工艺进行设计和仿真,HSPICE模拟表明该电路具有较高的精度和稳定性,带隙基准的输出电压为1.293 V,在1.5 V~4 V电源电压范围内基准随输入电压的最大偏移为0.27 mV,基准的最大静态电流约为19μA;在-40℃~120℃温度范围内,基准随温度的变化约为4.41 mV,产生的偏置电流基本上不受电源电压的影响,而与温度成线性关系;在电源电压为3 V时,基准的总电流约为14.25μA,功耗约为42.74μW;并且基准具有较高的电源抑制比和较低的噪声(小于500 nV/Hz1/2),基准的输出启动时间约为25μs。