低功耗高精度帶隙基準源的設計.pdf

1、帶隙基準源廣泛地應用于各種模擬以及模數混合集成電路中,如A/D、D/A轉換器、電壓調諧器以及偏置電路等,為系統提供與電源電壓、溫度以及工藝變化無關的基準電壓或電流?；鶞试葱阅艿暮脡闹苯佑绊懼麄€系統的性能,因此起著至關重要的作用。 本課題的目標是為數字電視調諧芯片提供穩定的基準偏置,以此為依托,本文系統地闡述了帶隙基準電壓源與基準電流源的設計實現過程。帶隙基準電壓源采用一階溫度補償技術實現,其中帶隙核心電路通過運算放大器來鉗制電

2、位,以此來獲得產生基準電壓所需的與絕對溫度成正比的電流。為減小運放失調電壓所帶來的誤差,溫度補償電路采用了兩級VBE疊加的結構。此外,電路中引入了新型快速可控啟動電路,可以在很短的時間內開啟或者關閉基準源電路,增加了電路使用的靈活性?；鶞孰娏髟吹膶崿F是通過將基準電壓經電壓-電流(V-I)轉換電路來獲得。V-I轉換電路由高增益運算放大器、NMOS管、電阻及輸出級電流鏡構成,其中電阻采用了兩種具有相反溫度系數的多晶電阻線性疊加實現,以減少其

3、對輸出基準電流溫度系數的影響。同時在電流輸出級添加了電流鏡微調網絡來實現對輸出基準電流的微調,在一定程度上彌補了因電阻的偏差而無法獲得準確預期電流的缺陷。 本文所描述的基準電流源最終應用于數字電視調諧器專用芯片中,采用Chartered 0.25μm N阱CMOS工藝實現。測試結果表明,輸出基準電流在-20℃～80℃溫度范圍內的相對變化量約為1％：低頻段的電源抑制接近90dB,高頻段電源抑制大于30dB：在電源電壓波動20％的范