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一种低能耗高PSRR的基准电压源设计

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简介:
本研究提出了一种新型低能耗、高性能电源抑制比(PSRR)的基准电压源设计方案。通过优化电路结构和参数配置,在降低功耗的同时提升了系统的稳定性和抗干扰能力,适用于多种电子设备中对电源噪声敏感的应用场景。 本段落分析并介绍了一种低功耗基准电压源电路的设计方案。该电路的最大功耗小于1μW,并具有21 ppm/℃的温度系数。由于其结构简单且易于集成,此电路已被应用于电池充电保护芯片中。

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客服
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  • PSRR
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    本研究提出了一种新型低能耗、高性能电源抑制比(PSRR)的基准电压源设计方案。通过优化电路结构和参数配置,在降低功耗的同时提升了系统的稳定性和抗干扰能力,适用于多种电子设备中对电源噪声敏感的应用场景。 本段落分析并介绍了一种低功耗基准电压源电路的设计方案。该电路的最大功耗小于1μW,并具有21 ppm/℃的温度系数。由于其结构简单且易于集成,此电路已被应用于电池充电保护芯片中。
  • 技术中PSRR
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    本项目专注于开发一种低能耗、高电源抑制比(PSRR)的基准电压源,旨在提高电子设备的能效和稳定性。通过优化电路结构与材料选择,实现更精确且稳定的电压输出,适应各种复杂环境下的高性能需求。 在现代电子设备尤其是电池驱动的装置中,低功耗、高电源抑制比(PSRR)基准电压源的设计至关重要。传统的自偏置基准电路虽然适用于大多数应用场景,但其微安级别的工作电流可能无法满足如充电电池保护芯片等特定应用中的低能耗需求。为解决这一问题,一种新的设计方案应运而生:它利用增强型和耗尽型MOS管的组合来降低静态电流,并提供精确的基准电压。 这种设计中包含一个由增强型MOS管(例如M6)与耗尽型MOS管(如M4)构成的电路结构。具体来说,当温度升高时,增强型MOS管的阈值电压会下降;而耗尽型MOS管则具有负阈值电压且其随温度变化的趋势正好相反于增强型。通过利用这两种不同类型的MOS管特性,可以在各种环境条件下保持基准电压的稳定性。 该方案的优点包括:能够生成较低的基准电压(例如低于1.2V),特别适合低供电电源芯片的应用;静态电流极小,通常仅为几百纳安,从而大大降低了整体功耗。此外,在系统上电后无需额外启动电路即可直接进入工作状态,这是因为耗尽型MOS管特有的特性。 然而,原结构的PSRR性能并不理想。为改善这一点,可以通过级联多个基准单元来增强电源抑制能力(如图2所示)。通过调整M1、M5等器件的宽长比以生成较小偏置电压的方式改进电路设计,在低频时可将PSRR提升至-120dB左右,并在高频范围保持约-90 dB,显著提高了对电源噪声的抑制效果。 实际应用中采用CSMC公司提供的0.6μm工艺进行仿真测试。结果显示该设计方案具有良好的温度系数(约为21 ppm/℃),线性调整率随温度上升而减小且最大功耗小于1μW,表明其同时实现了低能耗和电压稳定性目标。这种设计已被成功应用于电池充电保护芯片中,并展示了其实用性和效率。 以上就是对原文内容进行的重写,去除了与技术讨论无关的信息如联系方式等细节部分。
  • 6.9 ppm/℃ 92 dB PSRR
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    本文提出了一种低温度系数(6.9 ppm/℃)和高电源抑制比(92 dB)的基准电压源设计方案,适用于高性能模拟集成电路。 本段落提出了一种利用简单结构实现高阶指数曲率补偿及高电源电压抑制比的带隙基准电压源。通过正温度系数反向饱和电流IS、双极型晶体管正向导通时的电流增益β以及Trimming修调电阻来完成温度补偿,同时采用Wilson电流镜和电压负反馈技术提高PSRR性能。仿真结果显示,该基准电压源具有6.9 ppm/℃的温度系数,在低频条件下电源抑制比(PSRR)最高可达92 dB,并且线性调整率为39.3 ppm/V。
  • 温度系数简化带隙
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    本研究提出了一种创新性的简化带隙基准电压源设计方案,在低功耗条件下实现温度系数显著降低,提升电路性能稳定性。 本段落介绍了一种低温漂低功耗带隙基准电压源的设计方法,在模拟电路设计中提供一个稳定的参考电压,以确保整个电路的正常运行。该设计方案采用不受电源影响的串联电流镜作为偏置,并利用PTAT(正温度系数)电压和基极发射极电压之间的负向温度特性来构建零温漂特性的电压量。此方法避免了使用运算放大器,结构简单且原理清晰,适合初学者在短时间内理解和掌握。 实验结果表明,在0~70℃的范围内,该设计具有16.4 ppm/℃的低温度系数,并且当供电电压在5至6伏之间变化时能够达到57.7 dB的电源抑制比。此外,总输出噪声为140.3 μV,功耗仅为300.6 μW。
  • 温度系数带隙
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    本文介绍了一种创新性的带隙基准源设计方案,该方案在保证性能的前提下实现了更低的工作功耗和更小的温度影响系数。通过优化电路结构与参数选择,新方法显著提升了电子设备的稳定性和能效表现。 本段落设计了一种低温漂低功耗且无需trim的基准电压源,并采用低压共源共栅电流镜来减少输出电压对电源电压的影响。测试结果表明:电路在2 V电源电压下即可正常工作,输出基准电压为1.326 65 V;温度范围从-40℃到+85℃时,温漂系数仅为2.563 ppm/°C;当电源电压为3.3 V时,功耗低至2.81 μW。该电路适用于移动电子设备的应用场景。
  • 方案
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    本项目提出了一种创新性的高基准电压源设计方案,旨在提供稳定且精确的电压输出,适用于高性能集成电路中。 摘要:随着深亚微米CMOS工艺的发展,电路尺寸不断缩小,对芯片面积的挑战日益严峻,双极型晶体管以及高精度电阻占用的面积问题变得尤为突出。为此,本段落提出了一种新型高精度基准电压源的设计方案,并证实该设计方案具有低占位、高精度和强移植性的优势。 0 引言 随着集成电路技术的进步,一个稳定且精确的基准电压源愈发重要,特别是在D/A转换器、A/D转换器以及PLL电路中,温度稳定性与精度直接影响整个系统的性能。目前大多数设计采用BJT带隙基准电压源结构或利用MOS晶体管亚阈值特性来生成基准电压;然而,在深亚微米CMOS工艺背景下,尺寸问题成为主要障碍。
  • CMOS带隙
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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。
  • 6.4 ppm/℃带隙
    优质
    本设计提出了一种新型低功耗带隙基准电路,实现了6.4 ppm/℃的温度系数,在保持高精度的同时大幅降低了能耗。 我们设计了一款低功耗带隙基准,在温度超过某一阈值后引入渐变阻抗以改善温漂性能,并对传统带有运放的带隙结构进行了改进。仿真结果显示,该设计在5V电源供电下总体功耗为1.2 μW,在-40 ℃至150℃的工作范围内,温漂系数仅为6.40 ppm/℃。
  • 微弱量采集
    优质
    本设计提出了一种高效的低能耗微弱能量采集电路,旨在有效收集环境中的微弱能量并转换为可利用电能,适用于物联网设备等场景。 为了高效地收集环境中的微弱能量,设计了一种低功耗的微弱能量收集电路。该电路采用LTC3588-1电源管理芯片为核心的电压变换电路、LTC4071充电控制芯片为核心的充电控制电路以及TPL5100为核心的定时器电路搭建而成。这种设计能够将收集到的微弱能量转换为电能,并将其存储在锂电池中或直接提供给负载供电。实验结果表明,所设计的低功耗微弱能量收集电路成功实现了对微弱能量的有效收集,其自身平均功耗仅为182μW。这验证了利用该技术向无线传感器网络节点供能的可能性。由于具有低功耗和低成本的特点,这种电路具备广泛的应用前景。