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《高精度帶隙基準(zhǔn)電壓源的設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、西安微電子技術(shù)研究所碩士學(xué)位論文高精度帶隙基準(zhǔn)電壓源的設(shè)計(jì)專業(yè)名稱:微電子學(xué)與固體電子學(xué)作者姓名:支知淵指導(dǎo)教師:唐威西安微電子技術(shù)研究所碩士學(xué)位論文論文題目:高精度帶隙基準(zhǔn)電壓源的設(shè)計(jì)專業(yè):微電子學(xué)與固體電子學(xué)碩士生:支知淵(簽名)指導(dǎo)教師:唐威研究員(簽名)摘要基準(zhǔn)源作為模擬集成電路中的重要模塊,向其它電路模塊提供高精度的電壓基準(zhǔn)或電流基準(zhǔn),其輸出電壓或電流不隨溫度、電源電壓、工藝、負(fù)載變化。近些年來(lái),隨著半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展,以及電路系統(tǒng)性能不斷提升,基準(zhǔn)源作為核心模塊,其性能好壞將直接影響整個(gè)電路系統(tǒng)的
2、穩(wěn)定。因此,研究高性能基準(zhǔn)源顯得尤為重要。為了滿足未來(lái)高性能系統(tǒng)對(duì)基準(zhǔn)源的要求,本文對(duì)基準(zhǔn)源的精度、溫漂、電源抑制比等參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,設(shè)計(jì)了一款可修調(diào)的高精度、低溫漂帶隙基準(zhǔn)電壓源。在傳統(tǒng)Brokaw型帶隙基準(zhǔn)源電路結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,采用多晶硅電阻負(fù)溫度系數(shù)補(bǔ)償技術(shù),可實(shí)現(xiàn)二階曲率溫度補(bǔ)償效果,在不增加過(guò)多器件的同時(shí)降低了基準(zhǔn)電壓的溫漂;引入電壓負(fù)反饋環(huán)路,電源電壓抑制能力得到較大提高;設(shè)計(jì)電阻修調(diào)網(wǎng)絡(luò),保證了基準(zhǔn)電壓的精度。電路基于雙極工藝設(shè)計(jì)和制造,測(cè)試結(jié)果表明:在-55℃~125℃溫度范圍內(nèi),15V電源電壓下,基準(zhǔn)源穩(wěn)定輸出電壓為2.5V
3、±6mV,溫度系數(shù)為12ppm/℃,低頻時(shí)電源抑制比為-105dB,靜態(tài)電流不超過(guò)1.5mA,重載時(shí)輸出電流能力達(dá)到10mA。關(guān)鍵詞:帶隙基準(zhǔn)溫度補(bǔ)償電壓負(fù)反饋電阻修調(diào)IXi'anMicroelectronicTechnologyInstituteMaster'sDegreeThesisTitle:DesignofhighprecisionbandgapvoltagereferenceSpeciality:MicroelectronicsandSolidStateElectronicsStudent:ZhiZhiyuan(Signature
4、)Supervisor:TangWei(Signature)ABSTRACTReferenceisthemostimportantcellinanalogintegratedcircuits.Itoutputshigh-precisionvoltageorcurrentreferenceforotherfunctionalmodules.Theoutputofreferenceisindependentoftemperature,supplyvoltage,processandload.Withtherapiddevelopmentofse
5、miconductortechnology,thereisachallengetoattainhigherperformancesofthecircuitsinrecentyears.Referenceasthecoreofcircuits,itsperformancedeterminesdirectlythesteadyofsystems.Therefore,thedesignofhigh-precisionreferenceisparticularlyimportanttoanalogintegratedcircuits.Inorder
6、tomeettherequirementsofthehighperformancesysteminthefuture,theprecision,temperaturedrift,powersupplyrejectionratiowereoptimizedinthispaper.Ahighprecisionbandgapvoltagereferencewithlowtemperaturecoefficientwaspresented,basedonbipolarprocess.OnthebasisofBrokawbandgapreferenc
7、e,atemperature-dependentpolyresistorwasusedtoachievehigh-ordercurvaturecompensation,whichgreatlyreducedthetemperaturecoefficientofthereference.Negative-feedbackloopwasintroducedtoimprovethepowersupplyrejectionratioofreference,andtrimmingresistivecircuitsweredesignedtoimpro
8、vetheprecisionofreferencevoltage.Thetestresultsindicatedthatwiththepowersupplyof15V,thete