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.     

一种低温度漂移曲率补偿带隙基准源设计

针对传统带隙基准源无法补偿高阶温度项导致温度系数较差的问题,提出了一种高阶曲率补偿电路。电路利用VBE线性补偿原理,使用特定的电路结构产生与双极型晶体管基极-发射极电压开口曲率相反方向的补偿电压,达到降低基准电压高阶温度项的目的。电路基于SMIC 0.18μm MS and BCD工艺进行流片验证,测试结果表明,温度由-40℃变化到125℃时,使用曲率补偿后带隙基准电压的温度系数由14.3ppm/℃降低到了3.18ppm/℃。     

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、低温度系数带隙基准电压源的设计与实现

为了提高传统带隙基准电压源的温度特性,本文采用一种双差分输入对的运算放大器对传统带隙基准电路进行高阶温度补偿。电路采用TSMC 0.35m CMOS混合信号工艺实现,采用Cadence公司Spectre软件进行电路仿真。仿真结果表明,带隙基准电压源在-40～125℃范围内的温度系数为2.2ppm/℃。     

一种具有高电源抑制比的带隙基准电压源

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,采用曲率补偿技术,对一阶温度补偿电路进行高阶补偿,获得了一种结构简单,电源抑制比和温度系数等性能都较好的带隙电压基准源.该电路采用CSMC 0.5 μm标准CMOS工艺实现,用Spectre进行仿真.结果表明,在3.3 V电源电压下,在-30 ℃～125 ℃范围内,温度系数为3.2×10-6 /℃;在27 ℃下,10 Hz时电源抑制比(PSRR)高达118 dB,1 kHz时(PSRR)达到86 dB.     

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。     

±1.5V 1.37×10~(-6)/℃电流模式CMOS带隙基准源的分析与设计

设计了电流模式曲率补偿的CMOS带隙基准源,基本原理是利用两个偏置在不同电流特性下的三极管,得到关于温度的非线性电流,补偿VEB的高阶温度项。用标准的0.6μm CMOS BSIM3v3模型库对该带隙基准源进行了仿真,结果表明在±1.5 V的电源电压下,输出基准电压为-1.418 55 V,-55～125℃较宽的温度范围内,输出电压的变化只有0.35 mV,有效温度系数达到1.37×10-6/℃。同时,带隙基准源具有较高的电源抑制比,在2 kHz下达到73 dB。     

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。     

一种高低温高阶曲率补偿带隙基准源

设计了一种高低温的高阶曲率补偿带隙基准源。利用VBE的负温度系数特性,分别在高温和低温时使双极型晶体管(BJT)导通,通过BJT的集电极电流产生与温度成指数关系的电压,对基准电压进行补偿,达到高阶补偿的效果。同时,带隙基准电压源采用调节电阻以及NPN和PNP串联的形式,可产生2.3 V的基准电压。电路基于CSMC 2 μm双极工艺设计,采用Hspice进行仿真验证。仿真结果表明,在－55 ℃~125 ℃温度范围内,温度系数达到7.5×10－6/℃。