亚阈值区三层self-cascode低功耗基准电压源电路设计与特性分析

本文主要探讨了一种创新的低功耗带隙基准电压源电路设计，该电路采用三层self-cascode管子工作在亚阈值区，旨在提供高效能的电路解决方案。电路设计的核心特点是电路结构简洁，这使得它在小型化和集成度上表现出色。通过利用CSMC 0.18微米标准CMOS工艺，电路在功耗控制上达到了显著的优势，特别是在低温下仍能保持较低的能耗。 华大九天的Aether软件验证平台在电路设计过程中起到了关键作用，通过仿真分析，结果显示了电路在tt工艺角下的优异性能。具体来说，电路启动时间仅为6.64微秒，稳定输出的基准电压Vref为567毫伏，显示出良好的瞬态响应。温度稳定性也得到了保证，当工作温度范围在-40℃至125℃时，基准电压Vref的温度系数TC仅为18.8ppm/℃，这意味着电路对温度变化的敏感度非常低。 此外，电路在电源电压变化范围1.2V到1.8V之间，其线性度表现出色，tt工艺角下线性度仅为2620ppm/V，保证了输出电压的精确度。电源抑制比（PSRR）在10赫兹到1千赫兹的宽频带范围内达到51分贝，这表明电路对电源噪声有很强的抑制能力，有利于提高整体系统的稳定性。 最后，该电路的版图核心面积仅0.00195平方毫米，体现出在有限的空间内实现了高性能和高效能的设计。总体而言，这种低功耗带隙基准电压源电路设计不仅提高了电路效率，还降低了功耗，减小了尺寸，对于现代模拟集成电路和混合集成电路的设计具有重要意义。 总结来说，该研究通过优化设计和仿真验证，提供了一种具有低功耗、高精度和小面积特性的新型基准电压源电路，对于推动低功耗电子设备的发展和技术进步具有实际价值。