一种带曲率补偿的低功耗带隙基准设计

为了改善传统带隙基准中运放输入失调影响电压精度和无运放带隙基准电源抑制差的问题,设计了一款基于0.35μm BCD工艺的自偏置无运放带隙基准电路。提出的带隙基准源区别于传统运放箝位,通过负反馈网络输出稳定的基准电压,使其不再受运算放大器输入失调电压的影响;在负反馈环路与共源共栅电流镜的共同作用下,增强了输出基准的抗干扰能力,使得电源抑制能力得到了保证;同时采用指数曲率补偿技术,使得所设计的带隙基准源在宽电压范围内有良好的温度特性;且采用自偏置的方式,降低了静态电流。仿真结果表明,在5 V电源电压下,输出带隙基准电压为1.271 V,在-40~150℃工作温度范围内,温度系数为5.46×10^(-6)/℃,电源抑制比为-87 dB@DC,静态电流仅为2.3μA。该设计尤其适用于低功耗电源管理芯片。

一种基于反相器能效的Delta-Sigma调制器

本文提出了一款基于反相器能效的Delta-Sigma调制器。该调制器使用3阶单环单比特量化拓扑结构,引入相关电平移位技术,提高了电荷转移的精度和积分器电路的直流增益,改善了传统反相器直流增益过低的局限性。本次电路设计基于SMIC 180 nm CMOS工艺,电源电压为1.2 V,过采样率OSR为128,采样频率为4 MHz。仿真结果表明,设计的Delta-Sigma调制器的SNR为97.16 dB,有效位数为15.6 bits,平均功耗为367μW,优值FoMs为173.5 dB,满足高能效调制器的标准。

低压系统中的过压欠压保护电路设计

设计了一种应用于低压系统的过压欠压保护电路,通过类似带隙基准的电路结构提高了输出电压阈值精度,通过减少二极管使用实现了低压条件适用,并在电路的欠压保护阈值门限电压中设计了一定迟滞量,防止系统在阈值附近反复关断,其电路的功能正确性在低压电源管理系统应用仿真中进行了验证。基于SMIC 0.18μm标准CMOS工艺,使用Cadence软件对电路进行了设计以及仿真。结果表明,在-40℃~85℃的温度变化区间内,电源电压上升时,系统开始正常工作电压阈值为2.431~2.50 V,阈值精度为3.2%;过压保护阈值为4.931~5.22 V,精度为5.7%;电源电压下降时,欠压检测阈值为1.58~1.663 V,精度为4.9%。系统应用仿真结果表明,在电源电压超出系统正常工作电压阈值时,过压欠压保护电路将控制系统进入关断模式,体现出了正确的保护功能。