低溫度系數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外發(fā)展現狀和趨勢，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、實現低溫度系數的方法，最終確定了用多溫度區(qū)間控制的方法實現低溫度系數作為本文所設計的帶隙基準源電路的核心結構。將-20℃～120℃的工作溫度等分為七個區(qū)間，并在各個溫度區(qū)間內確定帶隙基準源的電路參數，使得帶隙基準源在各個溫度區(qū)間內擁有最小的溫度系數，最終實現在整個溫度范圍內得到一個較低的溫度系數。為了實現自調節(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輸出電壓可調。論文基于標

3、準0.5μmCMOS工藝進行了電路仿真，并根據設計規(guī)則設計了電路版圖，并完成了對電路的前仿真和后仿真。
　　由后仿真結果表明:在5V的輸入電壓情況下，本文設計的低溫度系數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/