2.5v+cmos基准电压源设计

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1、ClassifiedIndex：TN432U.D.C.:621.3.049.774DissertationfortheDoctoralDegreeinEngineering2.5VCMOSREFERENCEVOLTAGEDESIGNCandidate：Supervisor：AcademicDegreeAppliedfor：Specialty：Affiliation：DateofDefence：YinHouProf.XiaoyunTanMasterofEngineeringIntegratedcircuitProje

2、ctDept.ofMicroelectronicsScienceandTechnologyJune,2010Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要基准源是加速度计系统中的重要组成部分，随着科技的发展，对加速度计的性能要求越来越高，而基准源的精度直接影响着加速度计的性能。因此，基于传统带隙电压源的原理基础上提出了一种适用于高精度微加速度计的基准电压源是很有必要的。本文概述了基准电压源的发展历史，现状和趋势。阐述

3、了CMOS集成基准源的优势和特点，指出了本课题的研究意义。通过对各种类型CMOS集成基准电压源的性能和特点的比较，确定选用理论最为成熟和性能最为稳定的带隙基准源。通过对大量文献中对温度补偿方法的分析，指出只有采用最简单的补偿方法，一阶分段线性补偿方法，才能大大提高输出基准电压的精度。利用带隙基准原理设计获得与绝对温度成正比（PTAT）电流，进而获得与温度成正比的电压值，同时对传统带隙基准电路进行了改进设计，采用自偏置结构和镜像电流镜结构，利用运放的输出电压作为运放的偏置电压，节省了偏置电路，降低了功耗。实现了低功耗和

4、高电源抑制比的PTAT电流产生电路和CTAT电流产生电路。利用上面的PTAT电流和CTAT电流，合理设计电路获得较小温度系数。运算放大器设计采用两级运算放大器。在设计输入级时，采用传统的差动输入结构。在中间增益级设计中，采用共源共栅结构。在输出级设计时，为了提高效率，采用了推挽共源级放大器作为输出级。利用HSPICE仿真工具对整个电路进行仿真，得到仿真结果：电源电压是2.5V，温度变化范围：-20～85℃，基准电压源的温度系数小于60ppm/℃，电源电压抑制比大于60dB，随电源电压幅度的变化仅为1mV/V。关键词

5、基准电压源；带隙基准源；电源电压抑制比；温度系数-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractThevoltagereferenceisanimportantpartintheaccelerometersystem.Withthedevelopmentofscienceandtechnology,therequestoftheperformanceofaccelerometersisincreasinglyhigherandtheprecisionofreferencedirectlyaffectstheper

6、formanceofaccelerometers.Therefore,areferencevoltageapplicabletoaccelerometersisnecessarybasedontheanalysisofbasicprinciplesoftraditionalbandgapreference.Thedevelopinghistory,presentsituationandtrendsoftemperaturesensorandCMOSintegratedtemperaturesensorweresumm

7、arizedinthispaper.ThedominanceandpropertiesoftheCMOSintegratedreferencewerealsodescribed，andtheresearchmeaningwaspointed.AccordingtothecomparisonofthetypesoftheCMOSintegratedreference,bandgapreferencewaschoosedasthemostmatureintheoryandmoststeadyinperformance.T

8、hroughanalysisoftemperaturecompensationmethodsinlotsofliterature,itwaspointedthatone.Ordercompensationmethodoftemperaturecouldminishtemperaturecoefficient.Accordingtothetheo