高電源抑制CMOS基準源的設計.pdf

1、基準源模塊廣泛的應用于模擬和混合電路中，如A/D、D/A轉換器，電壓調(diào)諧器，電壓表，電流表等測試儀器以及偏置電路。其輸出的基準信號穩(wěn)定，與電源電壓、溫度以及工藝的變化無關。本文給出了一種應用于數(shù)字電視調(diào)諧芯片的基準電流源的設計，其作用是為芯片中的其他模塊提供穩(wěn)定的直流偏置電流。本文設計的基準電流源包括兩個部分，基準電壓源產(chǎn)生一穩(wěn)定的基準電壓，電壓一電流轉換電路將基準電壓轉換成基準電流并輸出給其他模塊。 基準電壓源的設計采用的是帶

2、隙基準電壓源的一階溫度補償技術實現(xiàn)，設計得到輸出電壓的溫度系數(shù)的仿真結果為14.6ppm/℃。本文對帶隙基準電壓源中由于工藝偏差引起的五種參數(shù)失配因素包括電流鏡失配、電阻失配、電阻容差、運放的失調(diào)電壓和雙極型晶體管的失配進行了分析，得到了各個失配因素對輸出電壓偏差的貢獻比較，并給出了電路設計時的改進措施。本芯片應用于射頻接收機系統(tǒng)，工作頻率達到了1GHz，由于電路容性通路的存在及閉環(huán)增益隨著頻率的升高而下降，在高頻下來自電源端的干擾信號

3、得不到足夠的抑制，芯片內(nèi)部的基準源在整個頻段內(nèi)對電源噪聲的抑制能力的好壞將影響到整個芯片在整個頻段尤其是高頻下的工作性能。因此本文著重對帶隙基準電壓源的電源抑制頻率特性進行分析。通過對帶隙基準電壓源的電源抑制的頻率特性進行小信號建模，推導其電源抑制頻域的傳輸函數(shù)表達式，根據(jù)傳輸函數(shù)表達式適當?shù)恼{(diào)整參數(shù)并采用補償電容技術對基準電壓源的電源抑制進行優(yōu)化，優(yōu)化后的電源抑制性能為低頻段-103dB，高頻段低于-50dB。 電壓一電流轉換

4、電路的設計采用的是由NMOS管和低溫度系數(shù)電阻的電流負反饋電路實現(xiàn)，并采用一個高增益的運放來提高NMOS管的跨導，使得電流更穩(wěn)定。低溫度系數(shù)的電阻是由工藝庫提供的兩種相反溫度系數(shù)的多晶電阻線性疊加實現(xiàn)。本文對電路參數(shù)失配即運放失調(diào)，電阻容差和電流鏡失配進行了分析，采用了一種可調(diào)電流鏡像比的tr5mming結構來調(diào)整輸出電流的大小。設計的基準電流源的溫度系數(shù)為48ppm/℃，電源電壓穩(wěn)定性為<0.64﹪(2.5V～4V)。 本文所