用于ADC系統(tǒng)的高精度CMOS基準(zhǔn)源研究.pdf

1、全球數(shù)字化視頻信號處理與便攜式通信技術(shù)的迅猛發(fā)展促使模數(shù)轉(zhuǎn)換器不斷向高速與高精度方向發(fā)展?；鶞?zhǔn)源作為其中關(guān)鍵模塊之一，不僅需要為系統(tǒng)提供精準(zhǔn)的偏置電壓和偏置電流，差分基準(zhǔn)源還將為其提供比較電平和殘差電壓，它的性能將直接影響到系統(tǒng)指標(biāo)。因此開發(fā)出滿足系統(tǒng)要求的基準(zhǔn)源成為當(dāng)務(wù)之急。
　　本文首先基于帶隙基準(zhǔn)電路結(jié)構(gòu)，在考慮運(yùn)放失調(diào)電壓、基準(zhǔn)噪聲等非理想因素制約情況下，設(shè)計(jì)了一個(gè)高精度單端基準(zhǔn)電壓源。仿真結(jié)果表明在-40-85℃溫度范圍

2、內(nèi)溫度系數(shù)為4.18ppm/℃，在3.0-3.6V電壓波動范圍內(nèi)電源電壓調(diào)整率為85ppm/V。
　　其次利用已經(jīng)產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓源和正溫度系數(shù)電阻實(shí)現(xiàn)負(fù)溫系數(shù)電流獲取方法，和發(fā)展令PMOSFET源柵電壓與閾值電壓的電源電壓變化率相消從而優(yōu)化電源電壓調(diào)整率的新概念，提出了一種CMOS基準(zhǔn)電流源新方案。模擬驗(yàn)證結(jié)果表明，在-40-85℃溫度范圍內(nèi)溫度系數(shù)為6.9ppm/℃，于3.0-3.6V電壓區(qū)間電源電壓調(diào)整率系10.6ppm/V。

3、
　　同時(shí)為了避免基準(zhǔn)輸出端惡化基準(zhǔn)源性能，本文對直流基準(zhǔn)緩沖器進(jìn)行了建模，并對接電阻和開關(guān)電容混合負(fù)載的直流緩沖器進(jìn)行了重點(diǎn)分析，最后得出了ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）系統(tǒng)速度和精度與緩沖器單位增益帶寬和跨導(dǎo)的關(guān)系。
　　再其次基于帶隙基準(zhǔn)電壓源電阻分壓和電流鏡失配消除技術(shù)，提出了一種新型高性能差分基準(zhǔn)電壓源。另外，通過在輸出端加入大電容和阻抗變化電阻抑制了開關(guān)電容和輸出端高頻噪聲的影響。該差分電壓源的溫度系數(shù)和電源電壓調(diào)整率分別