高精度自偏置带隙基准源电路设计

"一种高精度自偏置带隙基准源设计" 带隙基准源是集成电路设计中的核心组件，主要用于提供一个稳定的电压参考，这个参考电压与绝对温度（T）成正比，通常被称为带隙电压（Bandgap Voltage）。在集成电路中，这种基准源的精度和稳定性至关重要，因为它们影响到诸如模数转换器（ADC）、数字模拟转换器（DAC）、振荡器和其他精密电路的性能。 本设计是在传统的CMOS带隙基准源电路基础上进行的改进。传统带隙基准源电路通常由两个主要部分组成：一个正温度系数（PTAT，Proportional to Absolute Temperature）电流源和一个负温度系数的电流源。这两种电流源的组合可以产生一个与温度相关的电压，该电压在一定温度范围内保持恒定。 在这篇文章中，设计者利用015微米的混合CMOS工艺，引入了电流镜共源共栅结构。电流镜是一种广泛应用于集成电路中的电路结构，它能够复制输入电流并提供输出电流。共源共栅结构进一步增强了电流镜的性能，提高了电流复制的精确度，降低了噪声，同时也减少了功率消耗。 此外，设计还结合了一级温度补偿技术，以抵消由于温度变化引起的电压漂移。温度补偿通常是通过在电路中引入额外的反馈机制来实现的，以确保带隙电压在宽温范围内保持稳定。电流反馈技术的应用也是为了提高系统的动态响应和稳定性。 再者，文章中提到的高电源抑制比（PSRR，Power Supply Rejection Ratio）特性意味着该设计能有效抑制电源电压波动对输出基准电压的影响。高PSRR是高质量基准源的重要指标，因为它确保即使电源电压有所变动，基准电压也能保持恒定。 最后，设计还包括了一个自偏置电压功能。自偏置是指电路能够自我调整其工作点，无需外部元件提供偏置电压，这增强了电路的集成性和可靠性。 这款带隙基准源电路通过优化的电路结构和补偿技术，实现了高精度、低温度系数和高电源抑制比，这在现代集成电路设计中具有重要的实用价值，尤其是在需要高精度电压参考的场合。同时，利用混合CMOS工艺，设计者成功地将这些高级特性整合到了一个小型化的芯片中，这为未来更复杂、更高效的集成电路设计提供了有价值的参考。