一种低功耗高PSRR CMOS基准电压源

提出了一种采用新颖负温漂系数电流源补偿结构的高性能基准电压源。利用工作在亚阈值区的两个MOS管的栅源电压差与工作在线性区的MOS管的漏电流关系,产生补偿电流,使输出电压对温度不敏感。提出的负温漂电流源结构没有使用传统大电阻,不仅保证了低功耗,还有效减小了芯片面积。采用共源共栅的电流源结构,提高了电源抑制比。基于TSMC 0.18μm CMOS工艺进行设计仿真。仿真结果表明,在-35℃~150℃范围内,温漂系数为8.3×10^-6/℃。电源电压为1.3~3.3 V时,电压调整率为0.21%,电源抑制比为-81.2 dB@100 Hz,功耗仅为184.7 nW。芯片面积为0.006 mm2。

一种有源无源混合的噪声整形SAR ADC

传统无源噪声整形SAR ADC因无源开关电容积分器有增益误差、相位误差而整形能力较弱。在无源噪声整形的基础上,文章设计了一种有源无源结合的噪声整形SAR ADC。该电路融合了低增益OTA和正反馈电路,仅增加少量功耗,基本消除了无源噪声整形模块的增益误差、相位误差。结果表明,该噪声整形10位SAR ADC的带宽为10 kHz,采样率为320 kHz,功耗仅109μW,有效位数达15.6位。在-40℃~85℃、不同工艺角下,有效位数均超过15位。

一种低温漂系数的高性能基准电压源

为了在宽温度范围内得到较低温漂系数的输出电压,设计了一种电压补偿模式结构的高精度基准电压源,采用栅源电压差分对作差的方式对该基准电压进行温度补偿。MOS管线性区电阻在工作在亚阈值区的2个MOS管的栅源电压差作用下,产生温漂系数较低的偏置电流,通过不同标准电压下的晶体管产生基准电压。基于180 nm CMOS器件模型,在cadence上对电路进行设计仿真和对比分析。结果表明,在温度为-25~150℃时,温度系数为3.91 ppm/℃;在1.3~3.3 V电源电压范围内,电压调整率达到0.58%;在100 Hz时,电源抑制比为-63.5 dB;功耗仅为115.7 nW,芯片面积为0.0054 mm^(2)。