高精度低溫漂帶隙基準(zhǔn)電壓源的設(shè)計(jì).pdf

1、移動(dòng)電話、傳呼機(jī)、筆記本電腦以及其他流行電子設(shè)備由 ADC/DAC、OPA、LDO、直流-直流轉(zhuǎn)換器和交流-直流轉(zhuǎn)換器等子系統(tǒng)構(gòu)成，而這些子系統(tǒng)又都離不開基準(zhǔn)電壓源。隨著更復(fù)雜和緊湊系統(tǒng)的出現(xiàn)，對高性能基準(zhǔn)電壓源需求的趨勢將會(huì)一直持續(xù)下去。
　　本課題設(shè)計(jì)了一種基于亞閾值CMOS特性的基準(zhǔn)電壓源，電路中無BJT。并且電路采用將具有正負(fù)溫度系數(shù)的電流求和的方式來獲得與溫度無關(guān)的電流，然后再轉(zhuǎn)換成基準(zhǔn)電壓；采用共源共柵電流鏡結(jié)構(gòu)來降低

2、電源電壓調(diào)整率，同時(shí)能有效提高電源電壓抑制比。電路基于SMIC0.18-μm CMOS工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)仿真，結(jié)果表明，在-20℃-135℃的溫度范圍內(nèi)，溫度系數(shù)為29.7ppm/℃，電路功耗僅為230nW，電源電壓范圍為0.9V-3.3V時(shí)，電壓調(diào)整率為0.089%，電源電壓抑制比為-74dB@100Hz，芯片面積為0.045 mm2。為了節(jié)約成本，在保證該基準(zhǔn)電壓源性能不降低的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)電路，得到芯片面積僅為0.006 mm2的基準(zhǔn)

3、電壓源，并對改進(jìn)的基準(zhǔn)電壓源進(jìn)行流片及測試，測試結(jié)果表明改進(jìn)的帶隙基準(zhǔn)電壓源具有良好的性能，具體表現(xiàn)為：在20℃-130℃的溫度范圍內(nèi)，溫漂系數(shù)為33.7ppm/℃，電源電壓抑制比為-46dB@100 Hz，當(dāng)電源電壓范圍為0.9-3 V時(shí)，電壓調(diào)整率為0.13%。
　　為了進(jìn)一步適應(yīng)對高性能基準(zhǔn)電壓源需求的趨勢，本課題設(shè)計(jì)了一種全CMOS基準(zhǔn)電壓源。電路利用工作在亞閾值區(qū)的3.3V和1.8V MOS管的柵源電壓差來產(chǎn)生具有相反溫