带2阶补偿的CMOS带隙基准电压源

基于CSMC 0.5μm CMOS工艺,设计了一种具有低温度系数、带2阶补偿的带隙基准电压源。在传统放大器反馈结构带隙基准源的基础上,利用MOS器件的"饱和电流与过驱动电压成平方关系"产生2阶补偿量,对传统的带隙基准进行高阶补偿。具有电路实现简单,容易添加到传统带隙基准电路的优点。仿真结果表明,设计的基准电压源在5V电源电压下功耗为860μW,最低工作电压为1.24V,在-50℃～125℃的温度范围内获得了1.42×10-5/℃的温度系数,低频时的电源抑制比达到-86.3dB。

一种带2阶补偿的高精度带隙基准源

介绍了一种采用2阶补偿技术的高精度带隙基准电路。通过增加预基准电路,提高了电源抑制比。通过PTAT2电路补偿VBE的2阶项,改善了基准电压的温度特性。Hspice仿真结果表明,在-55℃~125℃范围内,温度系数为4.3×10-6V/℃,低频时PSRR为114 dB。

带2阶温度补偿的多输出带隙基准电压源

基于传统带隙基准的原理，通过优化电路结构，消除双极晶体管基极．发射极电压中的非线性项，设计了一种带2阶补偿的多输出带隙基准电压源。整个电路采用CSMC0．5μmCMOS工艺模型进行仿真。Spectre仿真结果表明，在-55～125℃的温度范围内，带隙基准电压源的温度系数为3．1ppm／℃，在5V电源电压下，输出基准电压为1．2994V；带隙基准电压源的电源抑制比在低频时为84．5dB；在5v电源电压下，可以同时输出0—5V多个基准电压。

一种带2阶温度补偿的负反馈箝位CMOS基准电压源

根据带隙基准电压源工作原理,设计了一种带2阶温度补偿的负反馈箝位CMOS基准电压源。不同于带放大电路的带隙基准电压源,该基准电压源不会受到失调的影响,采用的负反馈箝位技术使电路输出更稳定。加入了高阶补偿电路,改善了带隙基准电压源的温漂特性。电路输出阻抗的增大有效提高了电源抑制比。基于0.18μm CMOS工艺,采用Cadence Spectre软件对该电路进行了仿真,电源电压为2V,在-40℃110℃温度范围内温度系数为4.199×10^(-6)/℃,输出基准电压为1.308 V,低频下电源抑制比为78.66 dB,功耗为120μW,总输出噪声为0.12mV/(Hz)^(1/2)。

基于65nm CMOS工艺的2阶温度补偿全CMOS电压基准源

采用65 nm CMOS工艺,设计了一种基于MOS亚阈区特性的全CMOS结构电压基准源。首先利用工作在亚阈值区NMOS管的栅源电压间的差值得到具有特定2阶温度特性的CTAT电压,该CTAT电压的2阶温度特性与PTAT电压2阶温度特性的弯曲方向相反。再通过电流镜技术实现CTAT电压和PTAT电压求和,最终得到具有2阶温度补偿效果的基准输出电压。仿真结果表明,电路可工作在1.1 V到1.5 V电压范围内;在-55℃~160℃范围内,电压基准的温度系数可达5.9×10^(-6)/℃;在1.2 V电源电压下,电路的静态功耗和输出电压值分别为10μW和273.5 mV。

一种带高阶补偿的低温漂基准电压源

在0.18μm标准CMOS工艺下,设计了一种低温漂基准电压源。该基准电压源由启动电路、带隙基准核电路、偏置电路、高阶补偿电路四部分构成。通过在低温段进行2阶补偿、在高温段进行高阶补偿,使得基准电压源输出在设计标准下趋于稳定。仿真结果表明,当电源电压为1.8V、温度范围为-25℃~125℃时,该基准电压源的温度系数为3.12×10^(–6)/℃。

一种带温度补偿的高精度片上RC振荡器

介绍了一款带有高阶温度补偿和数字修调功能的高精度片上RC振荡器。由于采用了2阶温度补偿方案,该时钟振荡器在较宽的温度范围内实现了振荡频率的高稳定性。由于采用电流数字修调技术,因此减小了工艺漂移对输出中心频率的影响。另外,应用误差放大器及共源共栅结构提高了电源抑制特性,从而使振荡器精度得到显著提高。电路基于SMIC 0.18μm CMOS工艺设计。仿真结果显示,在温度范围为-40℃~125℃,电源电压波动为±10%,及不同的工艺角下,振荡器输出中心频率均为5 MHz,精度保持在±0.25%以内。同其他相似片上振荡器相比,在同样的温度变化、电压波动及工艺漂移的情况下,其频率稳定性显著提高。

汽车电压调节器低频振荡电路的设计

针对汽车电压调节器,设计了一种受温度和电源电压变化影响很小的低频振荡器。通过采用正温度系数电流和负温度系数电流相互叠加,形成2阶补偿,以更加稳定的电流对电容进行充放电。在该振荡电路中,引入一个简单的参考电压电路,使电容充放电的电压随充放电电流的微小变化而变化,以实现电压对电流变化的补偿,从而更加有效地提高振荡器频率的稳定性。基于CSMC 40VBCD工艺,采用Spectre进行仿真,在5V电源电压、-40℃～160℃温度范围内,其频率最大误差小于0.96%;在4～6V电源电压下,温度为0℃时,其频率最大误差小于1.33%。