低溫度系數(shù)的可編程帶隙基準電壓源設計.pdf

1、電壓基準源是電路設計中廣泛采用的一個關(guān)鍵的基本模塊，它的溫度穩(wěn)定性直接影響到整個電路系統(tǒng)的精度和性能，因此，本文的主要研究目標是采用標準的互補金屬氧化物半導體(ComplementaryMetalOxideSemiconductor，CMOS)工藝設計出一個低溫度系數(shù)且輸出電壓可編程輸出的帶隙基準電壓源。
　　本文首先介紹了帶隙基準源的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，分析了帶隙電壓基準源的工作原理，給出了電壓基準源的性能指標，然后介紹了幾種

2、實現(xiàn)低溫度系數(shù)的方法，最終確定了用多溫度區(qū)間控制的方法實現(xiàn)低溫度系數(shù)作為本文所設計的帶隙基準源電路的核心結(jié)構(gòu)。將-20℃～120℃的工作溫度等分為七個區(qū)間，并在各個溫度區(qū)間內(nèi)確定帶隙基準源的電路參數(shù)，使得帶隙基準源在各個溫度區(qū)間內(nèi)擁有最小的溫度系數(shù)，最終實現(xiàn)在整個溫度范圍內(nèi)得到一個較低的溫度系數(shù)。為了實現(xiàn)自調(diào)節(jié)，論文還設計一個溫度感應電路和延遲線ADC電路為帶隙電路提供控制信號，最后，設計了一個邏輯輸出電路以實現(xiàn)輸出電壓可調(diào)。論文基于標

3、準0.5μmCMOS工藝進行了電路仿真，并根據(jù)設計規(guī)則設計了電路版圖，并完成了對電路的前仿真和后仿真。
　　由后仿真結(jié)果表明:在5V的輸入電壓情況下，本文設計的低溫度系數(shù)帶隙基準模塊的輸出電壓在-20℃～120℃之間的輸出電壓穩(wěn)定在1V左右，最大電壓偏差為0.93mV，此時對應的溫度系數(shù)為6.68ppm/℃;溫度感應電路在-20℃～120℃之間，最大輸出電壓范圍可以達到973.0mV～4.105V，對應溫度敏感度為22.37mV/