一种高性能cmos带隙基准源的设计与研究

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1、摘要摘要在模拟及数模混合集成电路设计中，电压基准是非常重要的电路模块之一，而通过巧妙设计的带隙电压基准更是以其与电源电压、工艺、温度变化几乎无关的特点，广泛应用在LDO及DC-DC集成稳压器、射频电路、高精度A／D和D／A转换器等多种集成电路中。随着大规模集成电路的日益复杂和精密，亦对带隙基准电压的温度稳定性提出了更高的要求。传统的带系基准电压源只能产生固定的近似1.2V的电压不能满足在低压场合的应用。电流模带隙电路采用正温度系数的电流支路(PTAT)和负温度系数的电流支路(CTAT)并联产生与温度无关的基准电流。然后让此电流在电阻上产生基准电压。电流模

2、带隙结构可以得到任意大小的基准电压。本次设计的低压二次温度补偿高精度带隙基准电压源使用的工艺是TSMC0.18μm混合模拟CMOS工艺，输出基准电压可调节，设计预期指标：温度系数10ppm/℃，电源抑制比在低频时接近80dB，高频时也能达到45dB，电源电压范围为1.5V到2.4V。关键词：带隙基准源；二次温度补偿；温度系数；电源抑制比IABSTRACTALow-voltageandHighprecisionCMOSbandgapreferencedesignInthedesignanaloganddigitalmix-modecircuits,band

3、gapreferenceisonemodeofthemostimportantcircuits.Andthebandgapvoltagereferenceswhichthroughcleverdesignarealsowithitspowersupplyvoltage,process,withthecharacteristicsoftemperaturechangealmostirrelevant,widelyusedinLDOandDC-DCintegratedvoltagestabilizer,RFcircuit,high-precisionA/Da

4、ndD/Aconverterandsoonmanykindsofintegratedcircuits.Alongwithlargescaleintegratedcircuitoftheincreasinglycomplexandprecision,alsobandgapbenchmarkvoltagetemperaturestabilityputforwardhigherrequest.Thetraditionalbeltdepartmentbenchmarkvoltagesourceproducesfixedapproximate1.2V,cannot

5、satisfythevoltageintheapplicationoflow-pressureoccasions.CurrentmodebandgapcircuitUSESisthetemperaturecoefficientofcurrentbranchandnegativetemperaturecoefficientofcurrentbranchregardlessoftemperatureofparallelproducebenchmarkcurrent.Thenletthecurrentbenchmarkvoltageproduceinthere

6、sistance.CurrentmodebandgapstructurecangetanysizebenchmarkvoltageThedesignoflow-pressuresecondtemperaturecompensationhigh-precisionbandgapvoltagesourcesusedbenchmarkcraftisTSMC0.18umhybridanalog-digitalcraft,Outputbenchmarkvoltagecanbeadjusted,Temperaturecoefficientis9ppm/℃,Power

7、SupplyRejectionRatiocanbe86dB,Supplyvoltagerangefrom1.5Vto2.5V.Reachedtheexpectedperformanceindicators.Simplestructureandrealizelowoutputvoltagerequirements.KeyWords:Bandgapbenchmarksource；Secondtemperaturecompensation；Temperaturecoefficient；PowerSupplyRejectionRatiII目录第1章绪论11.1研

8、究背景11.2基准源的分类与特点11.3文章结构2第2章偏置电路72.1偏置电路