一种0.18 μm CMOS 1.0 V高精度电压基准源_新闻_

电压温度,一种0.18μmCMOS1.0V高精度电压基准源论文范文参考

李惊东

摘要：在此基于SMIC 0.18 μm CMOS工艺，设计一种高精度低温漂的低压基准电压源。该基准源的供电电源电压为1.8 V，输出电压为1.0 V，电路的总电流小于5 μA。在-40～80 ℃范围内的温度系数为5.7 ppm/℃。当频率在100 kHz以内时，电源抑制比始终保持在-75 dB以下。该基准电压源具有低功耗、低温度系数、高电源抑制的特性，能够很好地应用于低压供电的集成电路设计中。

关键词：电压基准源；带隙基准源；温度系数；电源抑制比

中图分类号： TN710?34； O47 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2015）12?0123?03

基准电压源在电路系统中提供电压基准，大多数模拟/混合集成电路系统中都需要基准电压源去确定其子系统的工作条件。基准电压源要求电压保持稳定，理想的基准源不随工艺、供电电压以及温度的变化而变化。另一方面，为了提升集成电路系统芯片的良率及稳定性，要求基准源具有很宽的工艺及温度变化冗余度甚至能够补偿工艺与温度的变化所带来的影响。对于降低温度变化对基准源的影响已经有大量的研究[1?5]，补偿温度变化对基准源的影响可以采用片上电阻方法[1]，使晶体管工作在零温度系数（Zero Temperature Coefficient，ZTC）偏置点[2?3]，或者在负温度系数的电源上叠加一个正温度系数的电源[4?6]。CMOS带隙基准源是能够实现上述要求的最常见解决方案之一[7?10]，但这样的带隙基准源仅能够提供一个固定的1.25 V电压，这极大的限制了随着CMOS工艺尺寸的减小所带来的低压供电需求与应用。本文采用温度补偿方法，基于SMIC 0.18 μm CMOS工艺设计了一款低压低功耗的高精度带隙电压基准源。

3 结语

本文基于SMIC 0.18 μm工艺设计了一种高精度、低压低功耗、低温度系数的电压基准源。由仿真结果可以看出本文设计的带隙基准源的电源抑制比（PSRR）、温度系数、总电流和输出电压和电源电压等各项指标均能满足设计要求。

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