CMOS帶隙基準源高階溫度補償的設計與仿真.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計與研究。本文旨在設計適用于A/D轉換器、D/A轉換器和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與高電源抑制比的帶隙基準源。
　　 本著這一目的，本文設計了一種一階濕度補償的帶隙基準源，采用了自偏置的折疊式共源共柵二級運算放大器，仿真結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結構的基礎上串聯用于減小失調電壓的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℃內的溫度系數為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、指數型曲率溫度補償法