高電源抑制CMOS基準(zhǔn)源的設(shè)計(jì).pdf

1、基準(zhǔn)源模塊廣泛的應(yīng)用于模擬和混合電路中，如A/D、D/A轉(zhuǎn)換器，電壓調(diào)諧器，電壓表，電流表等測(cè)試儀器以及偏置電路。其輸出的基準(zhǔn)信號(hào)穩(wěn)定，與電源電壓、溫度以及工藝的變化無(wú)關(guān)。本文給出了一種應(yīng)用于數(shù)字電視調(diào)諧芯片的基準(zhǔn)電流源的設(shè)計(jì)，其作用是為芯片中的其他模塊提供穩(wěn)定的直流偏置電流。本文設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)電流源包括兩個(gè)部分，基準(zhǔn)電壓源產(chǎn)生一穩(wěn)定的基準(zhǔn)電壓，電壓一電流轉(zhuǎn)換電路將基準(zhǔn)電壓轉(zhuǎn)換成基準(zhǔn)電流并輸出給其他模塊。 基準(zhǔn)電壓源的設(shè)計(jì)采用的是帶

2、隙基準(zhǔn)電壓源的一階溫度補(bǔ)償技術(shù)實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)得到輸出電壓的溫度系數(shù)的仿真結(jié)果為14.6ppm/℃。本文對(duì)帶隙基準(zhǔn)電壓源中由于工藝偏差引起的五種參數(shù)失配因素包括電流鏡失配、電阻失配、電阻容差、運(yùn)放的失調(diào)電壓和雙極型晶體管的失配進(jìn)行了分析，得到了各個(gè)失配因素對(duì)輸出電壓偏差的貢獻(xiàn)比較，并給出了電路設(shè)計(jì)時(shí)的改進(jìn)措施。本芯片應(yīng)用于射頻接收機(jī)系統(tǒng)，工作頻率達(dá)到了1GHz，由于電路容性通路的存在及閉環(huán)增益隨著頻率的升高而下降，在高頻下來(lái)自電源端的干擾信號(hào)

3、得不到足夠的抑制，芯片內(nèi)部的基準(zhǔn)源在整個(gè)頻段內(nèi)對(duì)電源噪聲的抑制能力的好壞將影響到整個(gè)芯片在整個(gè)頻段尤其是高頻下的工作性能。因此本文著重對(duì)帶隙基準(zhǔn)電壓源的電源抑制頻率特性進(jìn)行分析。通過(guò)對(duì)帶隙基準(zhǔn)電壓源的電源抑制的頻率特性進(jìn)行小信號(hào)建模，推導(dǎo)其電源抑制頻域的傳輸函數(shù)表達(dá)式，根據(jù)傳輸函數(shù)表達(dá)式適當(dāng)?shù)恼{(diào)整參數(shù)并采用補(bǔ)償電容技術(shù)對(duì)基準(zhǔn)電壓源的電源抑制進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化后的電源抑制性能為低頻段-103dB，高頻段低于-50dB。 電壓一電流轉(zhuǎn)換

4、電路的設(shè)計(jì)采用的是由NMOS管和低溫度系數(shù)電阻的電流負(fù)反饋電路實(shí)現(xiàn)，并采用一個(gè)高增益的運(yùn)放來(lái)提高NMOS管的跨導(dǎo)，使得電流更穩(wěn)定。低溫度系數(shù)的電阻是由工藝庫(kù)提供的兩種相反溫度系數(shù)的多晶電阻線性疊加實(shí)現(xiàn)。本文對(duì)電路參數(shù)失配即運(yùn)放失調(diào)，電阻容差和電流鏡失配進(jìn)行了分析，采用了一種可調(diào)電流鏡像比的tr5mming結(jié)構(gòu)來(lái)調(diào)整輸出電流的大小。設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)電流源的溫度系數(shù)為48ppm/℃，電源電壓穩(wěn)定性為<0.64﹪(2.5V～4V)。 本文所