一種低溫漂CMOS帶隙基準電壓源的設(shè)計.pdf

1、隨著CMOS工藝的進步,集成電路已經(jīng)發(fā)展到系統(tǒng)級芯片SOC的階段,由于CMOS電路的低成本、低功耗以及工作速度的不斷提高,CMOS電路設(shè)計技術(shù)得到不斷的進步,已經(jīng)被證明是實現(xiàn)SOC的最好選擇?；鶞试措娐纷鳛槠渲胁豢苫蛉钡囊粋€模塊,一直以來是研究的熱點,基準源是與電源、工藝、溫度的關(guān)系很小,其精度及穩(wěn)定性對系統(tǒng)有較大的影響,廣泛的應(yīng)用于A/D、D/A轉(zhuǎn)換器、濾波器及鎖相環(huán)電路中,高性能的基準源是電路中必不可少的部分。
　　本文首先談

2、及CMOS基準源的背景及發(fā)展現(xiàn)狀,明確了研究基準源的理論與實際意義。隨著按比例縮小理論的不斷發(fā)展,片上系統(tǒng)(system-on-chip,SOC)已經(jīng)受到學(xué)術(shù)界及工業(yè)界廣泛關(guān)注。由于SOC要求很高的集成度,而CMOS工藝的特點正好符合了這種需求,因此,用CMOS技術(shù)來設(shè)計電路越來越成為集成電路的發(fā)展趨勢。通過對比幾種流行的基準源的結(jié)構(gòu)(Brokaw、Widler、Kujik型)來確定本文所采用的結(jié)構(gòu),然后推導(dǎo)MOSFET器件模型,研究C

3、MOS工藝下的BJT模型,以及非常重要的BEV特性,分析了其中的關(guān)鍵參數(shù),研究和討論了電路的核心模塊,詳細給出正溫度系數(shù)和負溫度系數(shù)電壓的獲取過程,以及運算放大器、啟動電路的設(shè)計電路,最后給出完整的低溫漂CMOS基準電壓源的電路,該電路在Kujik基準源的電路基礎(chǔ)上,綜合一階溫度補償、電流反饋和電阻二次分壓的技術(shù),然后仿真并分析結(jié)果。
　　本設(shè)計的工具是Mentor Graphics的IC軟件,DA_IC為原理圖輸入工具,Eldo