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关于带隙基准电压源的设计及仿真研究

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简介：
本论文聚焦于带隙基准电压源设计与仿真的深入探讨，分析了其工作原理，并通过电路模拟验证设计方案的有效性。 设计了一款基于0.18μm CMOS工艺的带隙基准电压源，并在Hspice环境下进行了仿真。仿真的结果显示，在温度从-25℃到80℃变化的情况下，温度系数为9.14×10^-6 ℃；当电源电压在3～5 V之间波动时，输出电压保持在1 250±43 mV范围内，符合设计要求。

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  • 关于带隙基准电压源的设计及仿真研究
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    本论文聚焦于带隙基准电压源设计与仿真的深入探讨，分析了其工作原理，并通过电路模拟验证设计方案的有效性。 设计了一款基于0.18μm CMOS工艺的带隙基准电压源，并在Hspice环境下进行了仿真。仿真的结果显示，在温度从-25℃到80℃变化的情况下，温度系数为9.14×10^-6 ℃；当电源电压在3～5 V之间波动时，输出电压保持在1 250±43 mV范围内，符合设计要求。
     
  • 关于带隙基准电压源电路的设计研究
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    本论文深入探讨了带隙基准电压源电路设计的关键技术，分析了不同结构和参数对性能的影响，并提出了一种优化方案以提升精度与稳定性。 在模拟集成电路设计领域，带隙基准电压源电路是一个至关重要的组成部分，它能够提供精确的参考电压以满足高精度及高速度的需求。本段落提出了一种基于自偏压电流源与MOS管电流镜技术的新颖设计方案，在不使用运算放大器的情况下仍能实现高度准确的输出电压，并在-20至+80℃温度范围内保持3×10^-6/℃的温漂系数。 文章的核心贡献在于开发出一种能够提供高精度基准电压并同时满足模拟电路对速度和低噪声要求的设计方案。通过结合自偏压电流源与MOS管电流镜技术，该设计不仅提升了输出电压的精确度，还克服了传统带隙基准电压源在运算放大器限制下的不足。 文中首先回顾了传统的带隙基准电压源结构及其局限性，并进一步阐述了新设计方案的具体实现方式。通过采用自偏压电流源电路并利用MOS管电流镜技术来补偿三极管基极电流，实现了精确的镜像电流输出。这一设计能够确保在宽广温度范围内提供稳定且准确的参考电压。 综上所述，本段落提出的设计方案为模拟集成电路提供了有效的高精度基准电压解决方案，不仅满足了高速和低噪声的需求，还具备广泛的适用性，在数据转换器、滤波器等应用中具有显著优势。
     
  • 关于带隙基准电压源的设计与调整方法的研究
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    本研究探讨了带隙基准电压源的设计原理及其关键参数的优化策略，并提出了一种有效的调整方法以提高其性能稳定性。 传统的带隙基准的温度系数通常在20至100 ppm/°C之间，难以达到高精度的要求。本设计使用Cadence、Hspice等工具对传统基准源电路进行改进，并最终采用放大器反馈方式的Brokaw结构，在经过修调后可以获得低于4.5 ppm/°C的温度系数以及在工业级温度范围内的误差小于±0.1%的2.5V高精度带隙基准电压源。基于上海华虹NEC公司的BCD180工艺，该设计已在Cadence环境下通过了仿真验证。 此外，我们还研究了一种适用于大规模生产的基准源温度特性修调方法，并利用控制变量法分析影响基准源温度特性和精度的参数，从而找到了基本的修调规律。
     
  • 关于Brokaw带隙电压基准的分析和设计研究 (2007年)
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    本文深入探讨了Brokaw带隙电压基准电路的工作原理及其在模拟集成电路中的应用，并对其进行了详细的分析与优化设计，以提升性能稳定性。 本段落旨在分析运算放大器对带隙基准的影响，并在此基础上设计一种Brokaw型（2.5V，13.3×10^-6℃）的带隙电压基准。以Brokaw结构为基础进行电路设计，在上华0.6μm Bicmos工艺仿真下，该基准电压在温度范围-40℃至+85℃内变化为2.5±0.001V，其温度系数为13.3×10^-6℃。最终实现了一阶温度补偿，使得电路的温度漂移较小。
     
  • 关于低温度系数CMOS带隙基准电压源的研究
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    本研究聚焦于设计与优化低温度系数的CMOS带隙基准电压源，旨在提升其稳定性和精度，适用于集成电路中的各种应用需求。 为了满足深亚微米级集成电路对低温漂、低功耗电源电压的需求，提出了一种采用0.25 μm N阱CMOS工艺并结合一阶温度补偿技术设计的CMOS带隙基准电压源。该设计方案的核心部分由双极晶体管构成，实现了VBE和VT的线性叠加，从而获得近似零温度系数的输出电压。T-SPICE软件仿真结果显示，在3.3 V的工作电压下，当环境温度在－20至70 ℃范围内变化时，此设计所得到的输出电压具有10×10^-6/℃的温度漂移，并且其标准偏差较小。
     
  • 带隙基准电压源的设计
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    本项目专注于设计一种高精度、低功耗的带隙基准电压源。通过优化电路结构和参数选择，旨在实现温度补偿功能，确保在不同环境条件下提供稳定的参考电压。 毕业设计题目为带隙基准电压源的设计（Bandgap）。
     
  • 低压带隙基准电压源的设计方法
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    本文探讨了低压环境下设计高效能带隙基准电压源的方法，旨在提高电路性能和稳定性。 本段落提出了一种在低电压供电条件下设计带隙基准电压源电路的方法。通过改进传统的带隙基准电路，该电路能够在600毫伏的输出基准电压下保持零温度系数的要求。
     
  • 关于声子晶体带隙优化设计的仿真研究
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    本研究聚焦于声子晶体的带隙优化设计，通过数值模拟方法探索结构参数对声学性质的影响，旨在发现新型高效声子调控材料。 声子晶体是一种人工制造的结构或材料，通过设计其周期性结构或几何属性来影响机械波的传播特性。在制作过程中，人们可以针对特定频率范围内的振动进行隔离处理，在这个范围内（称为带隙），由于受到周期性结构内波干涉的影响，振动会衰减。这种现象与光子晶体中观察到的行为类似，后者用于半导体应用。 优化声子晶体中的带隙是一个具有挑战性的任务。Veryst 工程公司的研究人员发现 COMSOL Multiphysics 是处理此类问题的理想工具。 建立声子带隙分析的一种方法是采用由坚硬内核材料和柔软外部基体组成的结构。
     
  • 低功耗CMOS带隙基准电压源设计
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    本项目专注于低功耗CMOS工艺下的带隙基准电压源设计，旨在实现高精度、低功耗与小面积集成，适用于各类集成电路中。 本段落首先分析了传统的带隙电压源原理，并提出了一种成本较低但性能较高的低压带隙基准电压源设计方案。通过采用电流反馈技术和一级温度补偿技术设计了适用于低电压环境的CMOS带隙基准电路，确保其能够在相对较低的工作电压下正常运行。文中详细介绍了该设计方案的基本原理和仿真结果分析。基于CSMC 0.5μm Double Poly Mix工艺流程进行了电路仿真，并获得了理想的结果。