1V电压下高精度CMOS带隙基准电路设计与特性
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更新于2024-09-16
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本文主要探讨了一种创新的1V电压工作的高精度CMOS带隙基准源的设计和实现。研究者唐华、肖明和吴玉广基于标准的1μm CMOS工艺,针对低电源电压环境,提出了一种自偏置PTAT电流产生电路和特别设计的低电压、高增益运算放大器。这些技术的结合使得带隙基准电路能够在1V供电条件下稳定工作。
设计的核心在于解决传统的带隙基准电路在1V电压下面临的挑战。首先,通过自偏置机制,解决了PTAT电流生成电路在低电压下的问题,确保了电路能在1V的工作电压范围内正常运行。这种自偏置设计能够有效利用工艺中的特性,减少了对外部偏置的依赖,提高了电路的灵活性和电源效率。
其次,为了实现高精度,文章强调了低电源、高增益的运算放大器的选择。这一步对于保持带隙基准电路的温度稳定性至关重要,因为运算放大器的性能直接影响到基准电压的温度系数。在1V电源电压下,经过仿真,该电路在-20℃至120℃的宽温范围内,温度系数达到了惊人的13×10^-6,这意味着基准电压的变化非常小,有利于提升整个系统的精度。
此外,电源抑制比也被作为衡量电路的重要性能指标之一。文章指出,设计的带隙基准电路在低频电源条件下表现出卓越的抑制效果,达到了-90dB的优异数值。这表明电路能够有效地滤除电源噪声,提高信号质量,确保在各种电源环境下都能提供稳定的基准电压。
本文提出的1V电压工作的高精度CMOS带隙基准源设计,不仅克服了传统电路在低电压环境下的局限,还兼顾了温度稳定性、电源抑制和与标准CMOS工艺的兼容性,具有很高的实用价值,为低功耗、高性能的集成电路设计提供了新的解决方案。在未来,随着电子设备对低功耗和小型化的追求,这类带隙基准源技术有望在更广泛的领域得到广泛应用。
2019-10-31 上传
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Amos_Lee1987
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