高精度CMOS带隙基准电压源电路设计
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刘 鸿 雁
( 9 2 9 4 1部 队 9 2分 队 辽 宁 葫芦 岛 1 2 5 0 0 1 )
摘要 : 设 计 了一 种 应 用 于 集 成 稳 压 器 的 高精 度 带 隙基 准 电压 源 电路 。 采 用共 源共 栅 电流 镜 结 构 以及 精 度 调 节 技 术 , 有 效 提 高 了 电压 基 准 的 温度 稳 定性 和 输 出电 压 精 度 。 经 H y n i x 0 . 5 p L m C MO S. Y - 艺仿 真 验 证 表 明 , 在2 5℃时 , 温度 系
数几乎 为零 . 基 准 电 压 随 电 源 电压 变 化 小 于 0 . 1 m V; 在一 4 0 ~ 1 2 5 o C 温 度 变化 范 围 内 , 基 准 电压 变 化 最 大 4 . 8 mV, 满 足 设计指标要求 。
关 键 词 :集 成 稳 压 器 ;带 隙基 准 ;高精 度 ; 基 准 调 节 中图分类号 : T N 4 3 2 文献标识码 : A 文 章 编 号 :1 6 7 4 — 6 2 3 6 ( 2 0 1 4 ) 0 2 — 0 0 7 1 — 0 4
Ab s t r a c t : A h i g h p r e c i s i o n C MOS b a n d g a p r e f e r e n c e c i r c u i t f o r I C r e g u l a t o r i s p r e s e n t e d i n t h i s p a p e  ̄ Us i n g t h e s t r u c t u r e o f
—
4 0 —1 2 5 o C t e mp e r a t u r e r a n g e ,T h e ma x i ma l c h a n g e o f r e f e r e n c e v o l t a g e i s 4 . 8 mV,wh i c h s a t i s f y t h e r e q u i r e me n t s o f d e s i g n
第2 2卷 第 2期
Vo l 2 2 No . 2
电 子 设 计 工 程
El e c t r o n i c De s i g n En g i n e e r i n g
2 0 1 4年 1月
J a n . 2 0 1 4
高精 度 C MO S带隙基准 电压源电路设计
c o mmo n s o u r c e - c o mmo n g nd a n d t h e t e c h n o l o g y o f p r e c i s i o n t immi r n g,t h e c h a r a c t e i r s t i c s s u c h a s t e mp e r a t u r e s t a b i l i t y a n d o u t p u t v o l t a g e p r e c i s i o n a r e i mp r o v e d e f f e c t i v e l y . T h e s i mu l a t i o n r e s u l t s b y u s i n g Hy n i x 0 . 5 7 m CMOS Hs p i c e mo d e l s s h o w t h a t
随 着 微 电 子 技 术 的飞 速 发 展 ,集 成 电路 稳 压 器 在 军 事 、 商 业 和 民用 等 各 个 领 域 都 得 到 了 广 泛 的应 用 , 对 其 性 能 要 求 也愈来愈 高 , 特别 是在温度稳定性 、 精度 、 功 耗 等 方 面 的 技 术 指标不 断提升。而在集成 稳压器的设计 中 , 基 准 电 压 源 电路 是 其 中 的核 心 部 分 之 一 , 其 精 度 和稳 定性 直 接 决 定 了 整 个 电 路系统 的精度 , 因此 设 计 出具 有 高 电源 抑 制 比 ( P S R R) 、 低 温 度 漂 移 的高 性 能 基 准 电压 源是 系 统设 计 的 关 键 问 题 之 一 『 1 叫。 文 中根 据 集 成 稳 压 器 的功 能要 求 以 及 结 构 特 点 , 结 合 工
Hi g h pr e c i s i o n CM OS ba n dg a p r e f e r e nc e c i r c ui t de s i g n
L I U Ho n g ・ y a n
( 9 2 9 4 1 U n i t 9 2 E l e m e n t , P L A, H u l u d a o 1 2 5 0 0 1 , C h i n a )
s pe c i f i c a t i o n s .
Ke y wo r d s : I C r e g u l a t o r ;b a n d g a p r e f e r e n c e ;h i g h p r e c i s i o n;t r i mmi n g
t h e t e mp e r a t u r e c o e ic f i e n t i s a l mo s t z e r o a n d r e f e r e n c e v o l t a g e c h a n g e s wi t h t h e p o w e r s u p p l y l e s s t h a n 0 . 1 mV i n 2 5  ̄ C:Ov e r
( 9 2 9 4 1部 队 9 2分 队 辽 宁 葫芦 岛 1 2 5 0 0 1 )
摘要 : 设 计 了一 种 应 用 于 集 成 稳 压 器 的 高精 度 带 隙基 准 电压 源 电路 。 采 用共 源共 栅 电流 镜 结 构 以及 精 度 调 节 技 术 , 有 效 提 高 了 电压 基 准 的 温度 稳 定性 和 输 出电 压 精 度 。 经 H y n i x 0 . 5 p L m C MO S. Y - 艺仿 真 验 证 表 明 , 在2 5℃时 , 温度 系
数几乎 为零 . 基 准 电 压 随 电 源 电压 变 化 小 于 0 . 1 m V; 在一 4 0 ~ 1 2 5 o C 温 度 变化 范 围 内 , 基 准 电压 变 化 最 大 4 . 8 mV, 满 足 设计指标要求 。
关 键 词 :集 成 稳 压 器 ;带 隙基 准 ;高精 度 ; 基 准 调 节 中图分类号 : T N 4 3 2 文献标识码 : A 文 章 编 号 :1 6 7 4 — 6 2 3 6 ( 2 0 1 4 ) 0 2 — 0 0 7 1 — 0 4
Ab s t r a c t : A h i g h p r e c i s i o n C MOS b a n d g a p r e f e r e n c e c i r c u i t f o r I C r e g u l a t o r i s p r e s e n t e d i n t h i s p a p e  ̄ Us i n g t h e s t r u c t u r e o f
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4 0 —1 2 5 o C t e mp e r a t u r e r a n g e ,T h e ma x i ma l c h a n g e o f r e f e r e n c e v o l t a g e i s 4 . 8 mV,wh i c h s a t i s f y t h e r e q u i r e me n t s o f d e s i g n
第2 2卷 第 2期
Vo l 2 2 No . 2
电 子 设 计 工 程
El e c t r o n i c De s i g n En g i n e e r i n g
2 0 1 4年 1月
J a n . 2 0 1 4
高精 度 C MO S带隙基准 电压源电路设计
c o mmo n s o u r c e - c o mmo n g nd a n d t h e t e c h n o l o g y o f p r e c i s i o n t immi r n g,t h e c h a r a c t e i r s t i c s s u c h a s t e mp e r a t u r e s t a b i l i t y a n d o u t p u t v o l t a g e p r e c i s i o n a r e i mp r o v e d e f f e c t i v e l y . T h e s i mu l a t i o n r e s u l t s b y u s i n g Hy n i x 0 . 5 7 m CMOS Hs p i c e mo d e l s s h o w t h a t
随 着 微 电 子 技 术 的飞 速 发 展 ,集 成 电路 稳 压 器 在 军 事 、 商 业 和 民用 等 各 个 领 域 都 得 到 了 广 泛 的应 用 , 对 其 性 能 要 求 也愈来愈 高 , 特别 是在温度稳定性 、 精度 、 功 耗 等 方 面 的 技 术 指标不 断提升。而在集成 稳压器的设计 中 , 基 准 电 压 源 电路 是 其 中 的核 心 部 分 之 一 , 其 精 度 和稳 定性 直 接 决 定 了 整 个 电 路系统 的精度 , 因此 设 计 出具 有 高 电源 抑 制 比 ( P S R R) 、 低 温 度 漂 移 的高 性 能 基 准 电压 源是 系 统设 计 的 关 键 问 题 之 一 『 1 叫。 文 中根 据 集 成 稳 压 器 的功 能要 求 以 及 结 构 特 点 , 结 合 工
Hi g h pr e c i s i o n CM OS ba n dg a p r e f e r e nc e c i r c ui t de s i g n
L I U Ho n g ・ y a n
( 9 2 9 4 1 U n i t 9 2 E l e m e n t , P L A, H u l u d a o 1 2 5 0 0 1 , C h i n a )
s pe c i f i c a t i o n s .
Ke y wo r d s : I C r e g u l a t o r ;b a n d g a p r e f e r e n c e ;h i g h p r e c i s i o n;t r i mmi n g
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