高精度低溫漂CMOS電流源的設(shè)計.pdf

1、在模擬集成電路設(shè)計中廣泛包含電壓基準和電流基準。這些基準是直流量，要求它與電源和工藝無關(guān)，和溫度有確定的關(guān)系。本文提出了一種高精度低溫漂CMOS電流源的設(shè)計方法，該電流源主要包括一個帶隙基準電壓源以及輸出級電流鏡兩個模塊，前者是用來產(chǎn)生一個與溫度無關(guān)的電壓基準，后者是將電壓基準轉(zhuǎn)化為電流基準通過電流鏡像輸出。 帶隙基準電壓源是基于三極管的基極一發(fā)射極電壓VBE以及偏置在不同電流密度下的兩個三極管的基極一發(fā)射極電壓差VBE這兩個具

2、有相反溫度系數(shù)的量進行溫度補償?shù)?，補償?shù)慕Y(jié)果可以得到溫度系數(shù)為2ppm/℃(-25～85℃)的輸出電壓，輸出電壓的大小為1.225V。 輸出級電流鏡采用的是增強輸入阻抗型電流鏡結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)可以將帶隙基準的輸出電壓轉(zhuǎn)化為一個穩(wěn)定的參考電流信號。為了提高輸出電流的溫度穩(wěn)定性，本文提出了補償電阻的方法，仿真結(jié)果表明采用這種方法大大提高了輸出電流的溫度穩(wěn)定性。由于工藝實現(xiàn)中電阻會有一定的工藝誤差，文中提出了采用可調(diào)電流鏡的設(shè)計方法來降

3、低由于電阻誤差所導(dǎo)致的輸出電流的誤差，提高了輸出電流的精度。該電流源可以分別提供96uA，300uA，600uA以及1.2mA四路電流信號，輸出電流的溫度系數(shù)為22ppm/℃(-25～85℃)，當(dāng)電源電壓在±10％的范圍內(nèi)波動的時候輸出電流的波動在±0.5％以內(nèi)。電路仿真是基于Chartered0.25umRFN-well2P5MCMOS工藝模型進行的，仿真軟件是HSPICE，版圖設(shè)計是基于Cadence平臺完成的。 本文設(shè)計的