基于.um工藝cmos帶隙基準(zhǔn)電壓源設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

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1、成都信息工程學(xué)院學(xué)位論文基于0.18um工藝CMOS帶隙基準(zhǔn)電壓源設(shè)計(jì)論文作者姓名：申請(qǐng)學(xué)位專業(yè)：微電子學(xué)申請(qǐng)學(xué)位類別：工學(xué)學(xué)士指導(dǎo)教師姓名（職稱）：論文提交日期：2012年06月04日基于0.18um工藝CMOS帶隙基準(zhǔn)電壓源設(shè)計(jì)摘要本文首先介紹了基準(zhǔn)源的發(fā)展，引出帶隙基準(zhǔn)源，并介紹了它的基本工作原理、溫度補(bǔ)償原理；然后指出了限制其性能的主要因素，并針對(duì)這些限制因素給出了改進(jìn)電路，分析了低電源電壓、低功耗、高精度和高PSRR四種類型的CMOS帶隙基準(zhǔn)源。接著對(duì)BANBA結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真，并介紹了其版圖布局要點(diǎn)?？紤]到實(shí)際電路影響因素，對(duì)電路進(jìn)行了修改

2、，加入了自啟動(dòng)電路、PSRR增強(qiáng)電路和可修調(diào)電阻陣列。設(shè)計(jì)出了具有很好溫度特性和較高電源抑制比的低壓帶隙基準(zhǔn)電壓源電路。仿真結(jié)果，0℃～140℃溫度范圍內(nèi)，基準(zhǔn)電壓溫度系數(shù)為0.62ppm/℃，在低頻時(shí)電源抑制比為-66.9dB，最低電源電壓為1.1V。啟動(dòng)時(shí)間為500。功耗為453.9uW。通過高階溫度補(bǔ)償技術(shù)，目前國內(nèi)帶隙基準(zhǔn)溫度系數(shù)最低可達(dá)0.3ppm/℃。一階補(bǔ)償?shù)膸痘鶞?zhǔn)的溫度系數(shù)一般大于10ppm/℃，高階補(bǔ)償后的溫度系數(shù)也很難小于1ppm/℃且電路都很復(fù)雜。因此本文中溫度系數(shù)的指標(biāo)達(dá)到了國內(nèi)先進(jìn)水平。最后，通過數(shù)學(xué)建模的方法，對(duì)BAN

3、BA結(jié)構(gòu)仿真結(jié)果進(jìn)行了分析，并得出啟示：在實(shí)際電路中，電阻和電流的大小都是關(guān)于溫度T的多項(xiàng)式之和，這就給一階溫度補(bǔ)償電路進(jìn)行高階溫度補(bǔ)償提供了條件和可能。本文最后引申出了一種新的溫度補(bǔ)償思想，并給出了一些實(shí)際電路中的調(diào)參思路。目前許多高階溫度補(bǔ)償電路都是很復(fù)雜的，因此該思想具有很大的利用和發(fā)展空間。關(guān)鍵詞:帶隙基準(zhǔn)源；溫度補(bǔ)償；可修調(diào)電阻陣列；數(shù)學(xué)建模；TheDesignofBandgapReferenceVoltageSourceBasedon0.18umProcessAbstractInthefirstpartofthisarticle,wer

4、esearchthebandgapreferencesourceanditsdevelopments,thenintroduceitsbasicprincipleandtemperaturecompensationprinciple.Inthesecondpart,wepointoutthemainfactorsrestrictingitsperformanceandgiveimprovedcircuitaccordingtotheselimitingfactors,andanalyzethelowpowersupplyvoltage,thelow

5、powerconsumption,thehighprecisionandthehighPSRR,fourtypesofCMOSbandgapreferencesources.Inthethirdpart,wesimulateBANBAstructureofthebandgapreference,andintroducethelayoutpoints.Consideringtheactualfactorsinfluencingcircuit,wemodifythecircuit,andaddthestart-upcircuit,PSRRenhance

6、circuitandrepairableresistorarray.Asaresult,wedesignalowpowersupplyvoltageandquiethighprecisionCMOSbandgapvoltagereference.Thesimulationresultsshowthat,atthetemperaturerangeof0℃to140℃,thetemperaturecoefficient(TC)isabout0.62ppm/℃.Inthelowfrequency,theaveragepowersupplyrejectio

7、nratioismorethan-66.9dB.Theminimumofpowersupplyvoltageis1.1V,Powerconsumptionis453.9uWandithasaturn-ontimelessthan500ns.Throughthehighordertechniqueoftemperaturecompensation,thelowesttemperaturecoefficientisabout0.3ppm/℃atpresentinourcountry.thetemperaturecoefficientisusuallyh

8、igherthan10ppm/℃inthefirstordercompensationcircuit,andit'sver