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高电源抑制CMOS基准源的设计

基准源模块广泛的应用于模拟和混合电路中,如A/D、D/A转换器,电压调谐器,电压表,电流表等测试仪器以及偏置电路。其输出的基准信号稳定,与电源电压、温度以及工艺的变化无关。本文给出了一种应用于数字电视调谐芯片的基准电流源的设计,其作用是为芯片中的其他模块提供稳定的直流偏置电流。本文设计的基准电流源包括两个部分,基准电压源产生一稳定的基准电压,电压-电流转换电路将基准电压转换成基准电流并输出给其他模块。基准电压源的设计采用的是带隙基准电压源的一阶温度补偿技术实现,设计得到输出电压的温度系数的仿真结果为14.6ppm/℃。本文对带隙基准电压源中由于工艺偏差引起的五种参数失配因素包括电流镜失配、电阻失配、电阻容差、运放的失调电压和双极型晶体管的失配进行了分析,得到了各个失配因素对输出电压偏差的贡献比较,并给出了电路设计时的改进措施。本芯片应用于射频接收机系统,工作频率达到了1GHz,由于电路容性通路的存在及闭环增益随着频率的升高而下降  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>

辽宁大学
辽宁大学

低压低温度系数高电源抑制比的带隙基准源设计

电压基准作为集成电路中的重要模块之一,广泛应用于模拟及数模混合信号电路。带隙基准自从上世纪80年代被发明后,如今成为最受欢迎的电压基准源。随着集成电路产业的发展和半导体制造工艺技术的进步,人们对带隙基准电路的性能提出了更高的要求,如要求带隙基准电路具有低压工作、低功耗、高电源抑制、低温度系数、低线性调整率等特性。论文根据实际应用设计了一款能够低压工作、具有高电源抑制、低温度系数、较低线性调整率的带隙基准电压源。在提出设计要求后,为满足各项性能指标,对带隙基准的基本原理、类型,带隙基准的各项技术指标,各个组成部分对带隙基准输出性能的关系,进行深入地分析,最终得到符合条件的电路拓扑。为了满足低电源电压下工作的要求,选用了电流模带隙基准电路;为了使带隙基准电路具有很低的温度系数,采用了一种新颖的分段式高阶补偿方法;为了使电路具有较高的电源抑制能力,在带隙基准的小信号等效电路下推导输出的电源抑制关系式,并由此选取一种运放拓扑;为了避免外...  (本文共86页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安电子科技大学
西安电子科技大学

基于高速CMOS D/A转换器应用的CMOS基准源及运放设计

在数模混合及模拟集成电路中,基准源作为数据转换器中的重要模拟单元电路始终是未来的研究热点,本文给出了三种应用于1.8V电流舵D/A转换器的基准电流源的设计。本文设计的基准电流源包括两个部分,基准电压源产生一个稳定的基准电压,电压-电流转换电路将基准电压转换成基准电流。本文首先研究分析了基准源系统的工作原理以及如何提高温度稳定性的问题。在电路设计中,分析和设计了传统用于DAC的带隙基准电压源电路,对比分析了传统带隙基准电压源的应用局限性,提出了低压带隙基准电压电路和非带隙基准电压电路,由于一阶补偿电路的温度特性不理想、非带隙基准电压电路的电源抑制比非常低,在基准电路中增加了提高电源抑制比电路和温度补偿电路,使基准电压源得到了良好的温度特性和电源抑制比特性。其中低压带隙基准电压电路的温度系数为1.77ppm/℃,电源抑制比可达到-137.35dB,而非带隙基准电压电路的温度系数为15.5ppm/℃,电源抑制比可达到-76.34dB。...  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

广西师范大学
广西师范大学

CMOS带隙基准电压源的研究与设计

信息产业革命的深入发展推动了半导体产业的蓬勃发展,也使集成电路应用领域不断扩展和延伸。与此同时,对集成电路中各个模块的性能要求也越来越高。基准电压源作为能够为其他电路或系统提供稳定精确的基准电压的集成电路模块,其性能会直接影响集成电路系统的整体性能。带隙基准源以其良好的工艺兼容性、优良的性能成为应用最为广泛的基准源。因此,本文重点对带隙基准电压源进行深入研究与设计。本文首先对带隙基准电压源的工作原理进行了深入的探讨,分析和比较了几种经典结构的带隙基准电压源,深入分析了影响带隙基准电压源性能的误差因素,分析了带隙基准电压源高阶温度补偿的方法。然后,在对带隙基准电压源理论分析的基础之上,针对不同的应用需求,本文设计了两款带隙基准电压源。(1)针对传统一阶温度补偿带隙基准源的不足,本文采用SMIC 0.18?m工艺设计了一款低温度系数高电源抑制比的带隙基准电压源。在常规一阶温度补偿的基础上,采用动态阈值MOS管产生温度补偿电流,修正基...  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南交通大学
西南交通大学

CMOS带隙基准源高阶温度补偿的设计与仿真

带隙基准源作为电源管理芯片中最基本和关键的单元模块有着不可忽视的地位,而高性能的带隙基准源是研究的重点。所谓高性能的带隙基准源包括很多方面的性能指标。比如,低温度系数的带隙基准源,它使得基准源的输出随温度的变化较小;高电源抑制比的基准源使得带隙基准源有着较强的抗干扰能力;电源调整率小的带隙基准源,随着电源电压的变化其对基准源输出的变化影响较小。所以,只有设计出性能优良的带隙基准源才能保证整体电路的良好性能。鉴于带隙基准源的重要性,我们展开了高性能带隙基准源的设计与研究。本文旨在设计适用于A/D转换器、D/A转换器和LDO低压差线性稳压器等电源管理模块中具有低温度系数与高电源抑制比的带隙基准源。本着这一目的,本文设计了一种一阶温度补偿的带隙基准源,采用了自偏置的折叠式共源共栅二级运算放大器,仿真结果得到了较高的开环增益与较宽的输出电压摆幅;核心电路是在Kujik结构的基础上串联用于减小失调电压的PNP管和增大电源抑制比的PMOS管...  (本文共62页) 本文目录 | 阅读全文>>

华中科技大学
华中科技大学

低压低功耗CMOS基准参考源的设计

基准参考源(Reference)是集成电路中一个重要的单元模块,广泛应用于各种模拟集成电路、数模混合信号集成电路和片上系统(SoC)芯片中。随着集成电路产业的发展和半导体制造工艺技术的进步,深亚微米标准CMOS工艺将将成为片上系统(SoC)集成电路设计的主流,因此本论文基于SMIC 0.18μm标准CMOS工艺技术,采用工作在亚阈值区MOSFET设计纯CMOS高精度基准参考源具有一定先进性和代表性。本论文的研究工作主要是包括三个方面的内容,即亚阈值MOSFET基准电路模型的研究、亚阈值MOSFET基准电路的设计和亚阈值MOSFET基准电路的误差修正。对于亚阈值MOSFET基准电路模型的研究。首先基于CMOS器件结构和影响MOSFET阈值电压的因素,分析总结出MOSFET阈值电压的表达式。直接从亚阈值MOSFET漏源电流(即亚阈值电流)的方程中,得到亚阈值MOSFET栅源电压表达式,并分析其温度特性。然后基于SMIC 0.18μm...  (本文共131页) 本文目录 | 阅读全文>>