CMOS帶隙基準源高階溫度補償?shù)脑O(shè)計與仿真.pdf

1、帶隙基準源作為電源管理芯片中最基本和關(guān)鍵的單元模塊有著不可忽視的地位，而高性能的帶隙基準源是研究的重點。所謂高性能的帶隙基準源包括很多方面的性能指標。比如，低溫度系數(shù)的帶隙基準源，它使得基準源的輸出隨溫度的變化較小;高電源抑制比的基準源使得帶隙基準源有著較強的抗干擾能力;電源調(diào)整率小的帶隙基準源，隨著電源電壓的變化其對基準源輸出的變化影響較小。所以，只有設(shè)計出性能優(yōu)良的帶隙基準源才能保證整體電路的良好性能。鑒于帶隙基準源的重要性，我們展

2、開了高性能帶隙基準源的設(shè)計與研究。本文旨在設(shè)計適用于A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器和LDO低壓差線性穩(wěn)壓器等電源管理模塊中具有低溫度系數(shù)與高電源抑制比的帶隙基準源。
　　 本著這一目的，本文設(shè)計了一種一階濕度補償?shù)膸痘鶞试?，采用了自偏置的折疊式共源共柵二級運算放大器，仿真結(jié)果得到了較高的開環(huán)增益與較寬的輸出電壓擺幅;核心電路是在Kujik結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上串聯(lián)用于減小失調(diào)電壓的PNP管和增大電源抑制比的PMOS管。啟動電路中加入的電阻有

3、助于整體電路更容易自行啟動。采用TSMC0.35μm的CMOS工藝在HSPICE下仿真，得到一階溫度補償電路在3.3V的電源電壓下，-25℃～125℃內(nèi)的溫度系數(shù)為11.81ppm/℃。電源抑制比為94dB，啟動時間為16μS，在電源電壓為3V～5V之間電源調(diào)整率為0.35mV/V。
　　 針對一階溫度補償電路的不足，采用了三種均可以與標準CMOS工藝兼容的高階溫度補償電路，依次為IPTAT2二階溫度補償法、指數(shù)型曲率溫度補償法