CMOS模擬IP集成電路設計.pdf

1、基準電壓源或電流源廣泛地應用于DRAM存儲器、Flash存儲器、模/數(shù)轉換器(ADC)、數(shù)/模轉換器(DAC)等集成電路中，是模擬集成電路中最重要的IP電路。在整個模擬和混合信號系統(tǒng)中產(chǎn)生精確的、恒定的基準電壓或基準電流對整個電路系統(tǒng)的性能起到關鍵的作用。其抗噪聲性能直接影響整個電路系統(tǒng)的精度和性能。但在實際的電路中，理想基準源電路是不可能實現(xiàn)的，只能通過改進措施才可以使基準電壓達到要求。目前最常用的方法是帶隙基準電路技術，高階補償電壓

2、基準溫度系數(shù)理論上突破0.3ppm/℃，在工程實踐中溫度系數(shù)已經(jīng)達到3～5ppm/℃，研究有效的高階補償技術仍然是基準電路設計的難點和熱點。
　　 本論文主要研究了模擬IP中重要的電路：具有靜態(tài)特性的運算放大器和具有動態(tài)特性的基準電壓源的設計。其中在研究了帶隙基準電路高階溫度系數(shù)補償技術的基礎上，基于高階線性分段補償策略，提出了輸出支路自適應分段補償技術。利用此補償思想實現(xiàn)了兩種不同結構的電路，從高精度的角度完成電路層次的設計和

3、優(yōu)化。
　　 首先對基準電壓源電路進行了原理分析，對現(xiàn)有電壓基準電路溫度系數(shù)補償方式進行了系統(tǒng)歸納總結，為電路設計提供理論基礎。其次，對于運算放大器對帶隙的影響，設計了能適用于基準電路的高增益、低失調的兩級運算放大器，運放的增益達到74.8dB；在高精度基準電壓源的設計中：首先詳細分析了溫度補償方法，利用輸出支路自適應分段補償技術設計了基于運算放大器結構和基于電流鏡結構的兩款不同類型的低溫漂電路；同時根據(jù)溫度補償原理等確定各個參

4、數(shù)，包括電壓電流大小，電阻等參數(shù)；在這基礎上用Cadence Sepctre進行仿真(本設計采用CSMC0.35μm，3.3V CMOS工藝)，在(-40℃