一种新型带曲率补偿的带隙基准

针对传统带隙基准存在温度漂移大以及电源抑制比低的问题,提出了一种新型的带曲率补偿的带隙基准电压源。采用基极电流补偿以及曲率补偿技术对传统带隙基准结构进行改进。设计了低失配改进电路、低温漂改进以及启动电路等。利用共源共栅电流镜技术和负反馈网络保证带隙基准输出电压,极大程度降低了运放失调电压对带隙基准电压的干扰,实现了低温漂特性。基于东部高科0.18μm BCD工艺,在Cadence Spectre下进行仿真。仿真结果表明:该带隙基准电路在-40~150℃温度范围内,输入电压为5 V,输出电压稳定在1.192 V;温度系数为4.84×10^(-6)/℃;在低频时电源抑制比为-78 dB。

一种具有基极补偿技术的高速运算放大器

介绍了一种基于高速互补双极型工艺设计的宽带高速运算放大器。该运放输入级采用折叠式共射-共基结构能够增大输入级带宽,改进型威尔逊电流镜作为有源负载将差分输入信号转换为单端输出信号,并提高输入级差分增益;通过基极补偿技术补偿输入对管基极电流,降低输入偏置电流,提高运放精度。输出级采用双缓冲AB类输出级,能够消除交越失真,提高运放带负载能力,并为负载提供较大功率。Spectre仿真结果表明:在±15 V,25℃,1 kΩ负载电阻和10 pF负载电容条件下输入偏置电流为34.8 nA,静态电流≤8 mA,单位增益带宽365 MHz,压摆率428.1 V/μs,0.01%精度建立时间为42.3 ns。

基于偏流补偿的低失调运算放大器的设计

基于双极型工艺,设计了一种具有低输入失调电压、低输入偏置电流的运算放大器。电路结构包含偏置电路、差分输入级电路、中间级电路和输出级电路。差分输入级电路采用共射-共基耦合对,能够降低失调电压,并且采用基极电流补偿结构抵消输入偏置电流在外围电路上所产生的影响,提高电路精度。中间级为整个电路提供增益,并且将双端输入信号转换为单端输出信号。输出级电路为AB类输出级,具有低静态功耗,能够提高电路效率,增大电路带负载能力并为负载提供更多功率。电路采用齐纳修调技术,在封装后对芯片进行修调,避免封装后引入的二次失调。流片后测试结果表明:在±15 V电源电压条件下,输入失调电压≤10μV,输入偏置电流≤3 nA,输入失调电流≤1.5 nA,大信号电压增益≥110 dB。

一种超低失调集成运算放大器的设计与实现

基于双极型工艺设计了一种超低失调集成运算放大器。通过在差分输入级的有源负载处设计电阻修调网络来调整失调电压,并针对基极电流补偿不可控的问题设计了可修调的基极电流补偿结构来降低偏置电流,利用激光修调技术减小基极补偿结构引入的随机失调,有效改善了输入级失调。增益级采用结型场效应晶体管(JFET)差分对管以获得高增益,输出级采用全npn晶体管的乙类输出结构可满足大功率输出需求。芯片实测数据表明:在全温度范围内,失调电压最大为-25.3μV,失调电压温漂为0.025μV/℃,输入偏置电流为-3.535 nA,输入失调电流为-0.825 nA。实现了超低的失调电压、电流和温漂。

一种高共模电压集成差分放大器的设计

针对差分放大器芯片国产化的需求,基于兼容金属薄膜电阻40 V双极工艺,设计一款高共模抑制比(Common Mode Rejection Ratio,CMRR)、±120 V共模输入电压的集成差分放大器。文章介绍了高共模电压差分放大器的基本原理和结构组成,分析了差分放大器的设计难点,分别为共模抑制比、输入失调电流以及增益误差,采用片内集成金属薄膜电阻结合激光在线修调技术实现高共模抑制比、通过改进型的基极电流补偿结构降低了输入失调电流,减少输入失调电流对电路采样精度的影响,采用改进型达林顿管提高放大器的开环增益,降低放大器的增益误差。整体芯片尺寸为2.82 mm×2.02 mm,采用±15 V双电源供电,静态电流为1.36 mA。流片后的测试结果表明:差分放大器在正常供电时,共模抑制比达到85 dB,输入失调电流仅为84 pA,失调电流的补偿精度达到98.1%,增益误差为0.02%。

一种抗辐射加固带隙基准的设计方法

介绍了一种双极型抗总剂量辐射带隙基准的设计方法。该方法基于带隙基准结构,通过引入负反馈采样电路,来补偿总剂量辐照后晶体管性能退化引起的基准电压漂移,动态维持基准电压的初始精度,减小总剂量辐照的影响。同时,给出了实验结果,展示了抗总剂量辐照带隙基准取得的有益效果。该抗总剂量辐射带隙基准的设计方法是在电路结构设计上开展的加固优化设计,结合工艺加固措施,可一定程度上提升基准电路的抗总剂量能力,通过线路扩展可形成一个完整的抗辐射带隙基准单元。

高精度低温度系数带隙基准电压源的设计

基于0.5μm双层多晶双层铝CMOS工艺,采用共源共栅电流镜结构和基极电流补偿方法,设计了一种新颖的高性能带隙电压基准。结果表明,在温度-25℃-125℃范围,基准电压温度系数为15.3×10-6V/℃,低频时,电源抑制比可达-80db。该电路可做为A/D和D/A转换器中的基准电压源。

一种低温度系数带隙基准源设计

采用两个三级管基极-发射极串联的带隙基准可以降低运放失调电压的影响,但是在CMOS工艺中,三级管的正向电流放大倍数β很小,导致三极管基极电流的分流会对发射极电流产生很大影响,带隙基准输出存在较大温漂。为了解决这个问题,提出了一种带基极电流补偿的低温度系数带隙基准源电路。电路设计采用TSMC 0.25μm工艺,经过spectre仿真验证,进行-55℃-125℃的温区扫描,基准随温度变化范围为1.85m V,相应的温漂系数为8.44ppm/℃,加入基极电流补偿电路后电源电流只增加了0.5μA。

DC/DC转换器中振荡器电路设计

振荡器是DC/DC的重要部件,采用双比较器的是振荡器恒流充放电的张弛振荡器。该振荡器输出方波和锯齿波,由恒定电流源、电容、比较器、RS触发器等组成。为了提高比较器的速度,专门在电路中跨接了一个二极管连接的NMOS管。为了减少对基准电压电路的影响,专门设计了独特的基极电流补偿电路。

一种低温度系数高电源抑制比带隙基准

提出了一种基于基极电流补偿的具有低温度系数和高电源抑制比的带隙基准电压源结构,通过消除三极管基极电流对基准输出电压温度系数的影响,有效降低了基准的温漂系数,同时通过自偏置电流镜结构和滤波电容提高了基准在全频段的电源抑制比(PSRR)。Cadence中利用TSMC 0.18μm工艺进行的仿真结果表明,在-55~125℃的温度范围内,得到9.1×10^(-6)/℃的温漂系数,低频时的电源抑制比达到-80 d B。