基于.um工艺cmos带隙基准电压源设计 毕业设计论文

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1、成都信息工程学院学位论文基于0.18um工艺CMOS带隙基准电压源设计论文作者姓名：申请学位专业：微电子学申请学位类别：工学学士指导教师姓名（职称）：论文提交日期：2012年06月04日基于0.18um工艺CMOS带隙基准电压源设计摘要本文首先介绍了基准源的发展，引出带隙基准源，并介绍了它的基本工作原理、温度补偿原理；然后指出了限制其性能的主要因素，并针对这些限制因素给出了改进电路，分析了低电源电压、低功耗、高精度和高PSRR四种类型的CMOS带隙基准源。接着对BANBA结构进行仿真，并介绍了其版图布局要点。考虑到实际电路影响因素，对电路进行了修改

2、，加入了自启动电路、PSRR增强电路和可修调电阻阵列。设计出了具有很好温度特性和较高电源抑制比的低压带隙基准电压源电路。仿真结果，0℃～140℃温度范围内，基准电压温度系数为0.62ppm/℃，在低频时电源抑制比为-66.9dB，最低电源电压为1.1V。启动时间为500。功耗为453.9uW。通过高阶温度补偿技术，目前国内带隙基准温度系数最低可达0.3ppm/℃。一阶补偿的带隙基准的温度系数一般大于10ppm/℃，高阶补偿后的温度系数也很难小于1ppm/℃且电路都很复杂。因此本文中温度系数的指标达到了国内先进水平。最后，通过数学建模的方法，对BAN

3、BA结构仿真结果进行了分析，并得出启示：在实际电路中，电阻和电流的大小都是关于温度T的多项式之和，这就给一阶温度补偿电路进行高阶温度补偿提供了条件和可能。本文最后引申出了一种新的温度补偿思想，并给出了一些实际电路中的调参思路。目前许多高阶温度补偿电路都是很复杂的，因此该思想具有很大的利用和发展空间。关键词:带隙基准源；温度补偿；可修调电阻阵列；数学建模；TheDesignofBandgapReferenceVoltageSourceBasedon0.18umProcessAbstractInthefirstpartofthisarticle,wer

4、esearchthebandgapreferencesourceanditsdevelopments,thenintroduceitsbasicprincipleandtemperaturecompensationprinciple.Inthesecondpart,wepointoutthemainfactorsrestrictingitsperformanceandgiveimprovedcircuitaccordingtotheselimitingfactors,andanalyzethelowpowersupplyvoltage,thelow

5、powerconsumption,thehighprecisionandthehighPSRR,fourtypesofCMOSbandgapreferencesources.Inthethirdpart,wesimulateBANBAstructureofthebandgapreference,andintroducethelayoutpoints.Consideringtheactualfactorsinfluencingcircuit,wemodifythecircuit,andaddthestart-upcircuit,PSRRenhance

6、circuitandrepairableresistorarray.Asaresult,wedesignalowpowersupplyvoltageandquiethighprecisionCMOSbandgapvoltagereference.Thesimulationresultsshowthat,atthetemperaturerangeof0℃to140℃,thetemperaturecoefficient(TC)isabout0.62ppm/℃.Inthelowfrequency,theaveragepowersupplyrejectio

7、nratioismorethan-66.9dB.Theminimumofpowersupplyvoltageis1.1V,Powerconsumptionis453.9uWandithasaturn-ontimelessthan500ns.Throughthehighordertechniqueoftemperaturecompensation,thelowesttemperaturecoefficientisabout0.3ppm/℃atpresentinourcountry.thetemperaturecoefficientisusuallyh

8、igherthan10ppm/℃inthefirstordercompensationcircuit,andit'sver