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CMOS带隙基准电压在模拟系统和数字信号处理系统中有着广泛的应用。本论文在介绍带隙基准基本原理和基础架构的基础上,详细介绍了两款CMOS带隙基准电压电路。
第一款是一种应用于PWM芯片的CMOS带隙基准电路。此基准采用了共源共栅电流镜结构,并且环路增益较大,因此具有很好的电源抑制性能。与其它基准电路不同的是,该电路增加了小电流充电电路,使输出基准具有斜坡启动的特性。以上两个特点使其更加适用于PWM系统。经仿真,正常工作电压3.3V下,当温度为—40~80℃时,输出电压的温度系数为7ppm/℃,常温时功耗为60μW,低频时电源抑制率PSR为82dB,基准电压斜坡启动时间为0.6ms。该电路已经应用于PWM芯片中并通过CSMC 0.6μm 2P2M工艺流片,功能基本实现。
第二款是一种CMOS亚阈型PTAT电压基准。此电路采用了衬底偏置技术、电阻分压作为PMOS放大器的输入和用工作在亚阈值区的NMOS管代替衬底PNP管三种方法,使得该电路可以在低电源电压下工作,且工作电流较小。该电路采用CSMC 0.6μm 2P2M工艺仿真,电源电压为1.2V、温度为0~100℃时,输出电压的温度系数为0.912mV/K,电源电流为6.8μA;当电源电压在1.1~2.0V变化时,室温下的输出电压是461.4±0.4mV。