一种低温度系数高阶补偿基准电压电路设计

基准电压对模拟系统的性能与精度有着至关重要的影响.一般的曲率补偿仅能消除与温度相关的二阶项,难以满足某些电路对高精度的要求.现有的电路存在温度系数较高的问题,亟须对更高阶进行补偿.本文提出了一种新的高阶曲率补偿方法,通过利用CMOS晶体管亚阈值特性设计,成功实现了一种低温度系数电压基准电路.该方法首先利用两个不同温度系数的电流流过相同的亚阈值区CMOS晶体管,产生两个具有不同温度特性的栅源电压.然后,通过对这两个不同温度特性的栅源电压进行相减,产生对数电压,并与一阶补偿电压进行加权叠加,从而实现高阶补偿.为了提高电源抑制比(PSRR),该电路采用了高增益负反馈回路,避免了传统电压基准电路中放大器的使用,进一步地降低了功耗.本设计基于0.18μm CMOS工艺,在Cadence软件下完成电路设计、版图设计与仿真验证.仿真结果显示,该电路正常工作电压范围为1.6~3 V,在2 V的工作电压下,基准电压输出295 mV,在-45~125℃范围内温度系数为1.26 ppm/℃,PSRR为51.1 dB@1 kHz,最大静态电流为8.9μA.结果表明,该基准电压电路能够满足高精度集成电路系统的需求.

高电压下对精密电阻温度系数与电压系数的测量

电阻的阻值不稳定是直流电压比例标准的分压比变化的主要原因。介绍了电阻的温度系数和电压系数,针对直流电压比例标准的研制,提出了一种用高电压平衡电桥测量电阻的温度系数和电压系数的方法,并用这种方法对三种不同电阻进行了测量,得到了实际工作电压下这三种电阻的温度系数和电压系数对其阻值的影响情况。本文提出的测量方法更接近电阻的实际使用情况,能为研制直流电压比例标准进行电阻元件的选择提供依据。

一种低温度系数的带隙基准电压源设计

基准电压源是集成电路系统中的重要组成部分,其性能直接影响系统的稳定性和鲁棒性。温度系数是基准电压源的重要性能指标之一,而高阶温度补偿技术是降低基准源温度系数的有效方法。基于标准0.18μm CMOS工艺,设计了一种低温度系数的带隙基准电压源,采用电流模结构的带隙基准电路实现了低电源电压工作,并通过VBE线性化补偿技术实现了在低压下的高阶温度补偿。所设计的CMOS带隙基准电压源在-40~125℃的范围内,温度系数为6.855ppm/℃,低频时电源电压抑制比达到了-95 dB,而电源电压在0.6~1.8 V范围内变化时线性调整率仅为0.2%。仿真实验结果表明,该电路结构能够有效提升带隙基准电压源的温度性能。

短沟道MOST阈值电压温度系数的分析

本文分析了短沟道ＭＯＳＴ阈值电压在室温以上的温度特性，并给出了它的温度系数计算公式。根据计算结果，可以得到如下结论：短沟道ＭＯＳＴ的阈值电压温度系数随着沟道长度缩短而减小．与长沟道ＭＯＳＴ相似，在一定的温区范围内，可以把短沟道ＭＯＳＴ的阈值电压温度系数作为常数，用线性展开式来表达阈值电压的温度特性。

高压功率LDMOS阈值电压温度系数的分析

分析了高压LDMOS在-27℃至300℃温度范围内的温度特性,并给出了阈值电压温度系数的计算公式.根据计算结果,可以得到以下结论:高压LDMOS的阈值电压温度系数在相当宽的温区内是一常数;可用温度的线性表达式来计算阈值电压温度系数;薄栅氧化层和高沟道掺杂浓度可减小高压功率LDMOS的阈值电压温度系数.

非制冷热敏二极管型红外焦平面阵列电压温度系数的分析与优化（英文）

灵敏度是非制冷热敏二极管型红外焦平面阵列（IRFPA）的一项重要性能指标。二极管结构的电压温度系数（VTC）对灵敏度有很大的影响。分析了二极管结构的设计参数和工艺参数对其电压温度系数的影响,仿真结果表明二极管的串联个数和pn结结面积是两项重要因素。因此,设计出6个串联＂阱＂形pn结的二极管结构,并对具有该结构的热敏二极管型红外焦平面阵列进行了流片。测试结果表明,在10μA正向偏置电流下,二极管结构的电压温度系数为8.2 mV/K,单个像素的灵敏度为19.1μV/K。不同结面积结构的测试结果表明,增加结面积能有效提升二极管结构的电压温度系数和灵敏度。

高电源抑制比、低温度系数的带隙基准电压源设计

基于CMOS设计了一款结构简单、高性能的带隙基准电压源。采用N差分输入的二级运算放大器作为负反馈运算放大器,提高了整个电路的电源抑制比,并减小了基准电压的温度系数。经仿真分析可得,电路正常工作电压的范围是1.3 V^7V;温度从-6℃~85℃变化时,输出基准电压仅变化0.0003V,而在20℃至60℃时输出基准电压几乎不变,表现出良好的温度特性;温度滞回为30℃,电路很好的实现了温度保护的功能;在低频时,电源抑制比(PSRR)可达-71.62d B;整个反馈环路的相位裕度为90度。

锂离子电池开路电压温度系数的测试与分析

锂离子电池在放电过程中的可逆反应热对电池的发热量具有重要的贡献。开路电压温度系数是决定可逆反应热多少的重要参数,通过对锂离子电池进行开路电压与温度变化实验和统计学计算,得到开路电压温度系数的大小,以及其与SOC之间的关系。经过对该系数的分析可以得出电池内部化学反应的热量变化。

一种低温度系数带隙基准电压源

描述了一个具有高电源抑制比和低温度系数的带隙基准电压源电路。基于1阶零温度系数点可调节的结构,通过对不同零温度系数点带隙电压的转换实现低温度系数,并采用了电源波动抑制电路。采用SMIC 0.18μm CMOS工艺,经过Cadence Spectre仿真验证,在-20℃～100℃温度范围内,电压变化范围小于0.5mV,温度系数不超过7×10-6/℃。低频下的电源抑制比为-107dB,在10kHz下,电源抑制比可达到-90dB。整个电路在供电电压大于2.3V时可以实现正常启动,在3.3V电源供电下,电路的功耗约为1.05mW。

温度系数可调的基准电压产生电路研究与设计

由于TFT～LCD显示屏的物理特性随温度而发生变化，驱动电路必须提供具有相同温度特性的驱动电压，以补偿显示屏的温度特性，进而提高显示画质。文章研究并设计了一种用于TFT—LCD彩屏手机驱动芯片的基准电压产生电路，其输出电压的绝对值与温度系数可编程调节，从而可实现与液晶显示屏的温度特性相匹配。介绍了该电路的各子模块电路，包括偏置电路、带隙基准电路和输出电压调节电路，详细分析了带隙基准电路所产生的基准电压的温度系数及其调节原理。用Hspice对采用0．25μmCMOS工艺设计的电路进行了仿真。仿真结果表明，基准电压的温度系数可从-1.24～1．13mV／℃变化，输出电压的绝对值可从1．8～2.1V调节，最大可提供负载电流40mA。

功率LDMOS阈值电压温度系数的优化分析

讨论高压LDMOS阈值电压的温度特性,并给出了它的温度系数计算公式.根据计算结果,可以得到以下结论:通过提高沟道掺杂浓度或减少栅氧化层能够降低阈值电压随温度的变化.阈值电压的温度系数可以用温度的线性表达式来计算,从而可以得出功率LDMOS阈值电压的温度系数最优化分析.

低温度系数高电源抑制比宽频带带隙基准电压源的设计

本文设计了一款低温度系数高电源抑制比的带隙基准电压源。设计采用动态阈值MOS管(DTMOS)产生温度补偿电流,以降低温漂;输出部分采用一个简单的低通滤波器,以降低高频噪声,在较宽频带内提高电源抑制比。电路采用SMIC 0.18μm标准CMOS工艺实现,供电电源为1.8V,仿真结果表明:电路在-40～130℃温度范围内,温度系数为1.54×10-6℃-1,输出基准电压为1.154V,电源抑制比在10Hz处为-76dB,在100kHz处为-85dB,在15 MHz处为-63dB。本基准源具有较好的综合性能,可为数模转换电路、模数转换电路、电源管理芯片等提供高精度的基准电压,具有较大的应用价值。

利用MOS器件进行补偿的低温度系数电压基准源

基于TSMC 0.5μm 2P2M CMOS高压混合信号工艺设计了一种高精度、低温度系数带隙电压基准源。为了降低温度系数,电路采用MOS器件,利用I D-V GS关系来进行二阶补偿,没有采用传统的放大器反馈模式,从而极大地简化了电路结构,同时也省去了因放大器失调所带来的困扰。电路在Cadence软件上完成设计并用Spectre进行了仿真验证。结果表明,在6 V电源电压下,电路产生的基准电压为1.2 V,在-30～130℃温度范围内温度系数为1.4×10-6(ppm)/℃,低频下电源抑制比为-60 dB,功耗为0.18 mW。

一种消除失调电压的低温度系数带隙基准电路

提出了一种利用多晶硅电阻的温度系数补偿负温度系数电压实现低温度系数的带隙基准电路,并且引入由二分频时钟控制的CMOS开关,使产生的失调电压正负交替做周期性变化相互抵消。采用BiCMOS 0.35μm工艺设计。仿真结果表明,此方法能够使MOS管在失配10%的情况下降低97%的失配,温度系数可达5.2 ppm/℃。工作电压为1.5 V～3.3 V、工作温度为-40℃～+70℃且工作在1.8 V常温下时,电路的工作电压为1.144 3 V,总电流为29.13μA,低频处的电源抑制比为-70 dB。

一种阵列式版图布局的低温度系数CMOS带隙基准电压源

设计了一款低温度系数的自偏置CMOS带隙基准电压源电路,分析了输出基准电压与关键器件的温度依存关系,实现了低温度系数的电压输出。后端物理设计采用多指栅晶体管阵列结构进行对称式版图布局,以压缩版图面积。基于65 nm/3.3 V CMOS RF器件模型,在Cadence IC设计平台进行原理图和电路版图设计,并对输出参考电压的精度、温度系数、电源抑制比(PSRR)和功耗特性进行了仿真分析和对比。结果表明,在3.3 V电源和27℃室温条件下,输出基准电压的平均值为765.7 mV,功耗为0.75μW;在温度为-55~125℃时,温度系数为6.85×10~(-6)/℃。此外,输出基准电压受电源纹波的影响较小,1 kHz时的PSRR为-65.3 dB。

驱动电流对蓝光LED电压温度系数的影响

本文采用控制炉温法对8×15mil蓝光LED芯片在不同驱动电流、不同炉温下的电压进行了测量,考察了结电压与温度以及串联电阻与温度的关系曲线。根据串联电阻温度曲线,计算获得了p型氮化镓载流子迁移率与温度变化关系-T^-2.40;根据结电压温度曲线,获得结电压温度系数与驱动电流呈近似对数递减关系,此关系与结电压温度系数理论关系不符,其原因可能是载流子在多重量子阱中的隧穿效应、压电效应等降低了实际结电压。结电压温度系数在40mA以上时近似常数-1.65 mV/℃,与理论值-1.2mV/℃相近。因串联电阻与温度的非线性关系,电压温度系数法在大电流密度或高结温下已经失效,须考虑串联电阻的温度效应才能获得较准确结温.

PVDF及其共聚物压电性能的温度稳定性研究

均聚物压电材料PVDF及其共聚物P(VDF-TrFE)因其良好的压电、介电性能及化学稳定性等优点,在传感及超声领域有着广泛的用途。P(VDF-TrFE)共聚物是通过共聚反应,将偏氟乙烯(VDF)与三氟乙烯(TrFE)相结合得到。文章对比研究了在升降温及相变温度条件下PVDF及P(VDF-TrFE)两种聚合物材料薄膜的压电特性和介电特性。结果表明,P(VDF-TrFE)共聚物相较于PVDF均聚物具有较高特性和良好的温度稳定性,研究结果为P(VDF-TrFE)共聚物压电材料在传感器、能量采集以及环境监测等相关场景的应用提供了数据支撑。

一种低温度系数的高精度带隙基准源设计

随着集成电路行业的发展,无线通信设备对电源稳定性的要求越来越高。在这种需求下,针对低温度系数高PSRR的基准源展开设计,在设计中采用折叠式共源共栅设计结构和零温度系数的补偿电路。基于中芯国际0.13μmCMOS工艺,使用cadence仿真软件进行优化。结果表明,在温度范围为-40℃~85℃之间,设计的高精度带隙基准源能够实现6.44 ppm/℃温度系数输出,电源抑制比为-90.25 dB,功耗为0.09 mW。

高压LDMOS阈值电压的温度系数分析

本文讨论了高压LDMOS(射频横向扩散金属氧化物半导体)阈值电压的温度特性,给出了它的温度系数计算公式。比较模拟软件模拟的结果和公式计算结果,验证了本文推导出公式的正确性。分析阈值电压的温度系数的线性表达式;从而得到功率LDMOS阈值电压的温度系数最优化分析。

用能隙参考的低温度系数电压源分析

在参考国内外有关资料的基础上，对能隙基准电压以及温度补偿原理进行了分析，提出了获得双极型集成电路理想基准电源的方法，并以实际应用电路说明了其有效性。