具有高电源抑制比的全工艺角低温漂CMOS基准电压源

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简介：
基于SMIC 0.35 μm CMOS工艺的技术框架下，本研究开发了一种新型高电源抑制比（PSRR） compensate架构。该架构不仅可在全工艺温度范围内实现低温漂特性（ΔV/ΔT < 5μV/°C），还能满足工业应用的需求。具体而言，在27℃时系统频宽达到10 Hz以上，并呈现出极佳的抗干扰性能。该架构采用了一个基于高PSRR基准电压源模块，并通过放大器电路处理后可获得稳定的基准电压输出。该稳定电压直接馈送给带隙核心电路作为供电电源。这一改进措施显著提升了整体系统的电源抑制性能。通过引入可调电阻网络优化了温度系数的稳定性，并能够有效适应不同制造工艺条件下的温度特性差异。仿真结果表明，在4 V供电条件下，系统表现稳定且均匀。其温度系数控制在5.6×10^-6 V/℃及以内。

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客服

具有高电源抑制比的有源电感射频放大电路

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本研究设计了一种具备高电源抑制比的有源电感射频放大电路，有效提升了射频信号处理中的噪声抑制性能和信号完整性。摘要：本段落提出了一种采用有源电感的电路实现方案，并将其应用于宽带无线收发机射频放大电路的设计之中。文中分析了有源电感阻抗与各元件参数之间的关系，设计出了中心频率调节电路以及具有鲁棒性的偏置电路，确保工艺偏差和电源电压波动对有源电感阻抗的影响极小。基于SMIC 0.18-um 工艺进行了该方案的电路设计及流片验证工作，测试结果表明：采用此方法构建的射频放大电路能够产生预期的射频信号；其中心频率调节范围为0.5~2 GHz，并且可以承受高达0.8V 的电源电压偏差。在无线收发机中，射频放大电路对于增强射频信号以及驱动发射机功率放大器等方面具有不可替代的重要性。传统的实现方式通常采用无源电感元件。

0.18μm CMOS工艺下的带隙基准电压源设计

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本研究聚焦于采用0.18微米CMOS工艺技术优化设计带隙基准电压源，旨在提升其温度稳定性和电源抑制比，适用于高精度模拟集成电路。在设计CMOS带隙基准电压源的过程中，需要考虑多个关键因素以确保其性能符合特定应用需求。本段落的设计师采用0.18微米CMOS工艺，并针对广泛应用的电路如AD、DA转换器、随机存储器及闪存等，开发了一款具有高稳定性和低温度漂移特性的基准电压源。文章详细阐述了带隙基准技术的基本原理、具体设计电路结构、运算放大器的设计细节以及整体电路方案和仿真测试结果。带隙基准技术基于晶体管的VBE（基极-发射极电压）带有负温度系数，而VT（热电压）则有正温度系数。通过合理布局这些特性可以使得输出电压VRef的温度系数接近于零，从而实现高稳定性的基准电压源。这利用了半导体材料内在物理特性的优势来达到稳定的电压输出。在设计带隙基准电路时，为了降低输出电压值，在两个晶体管支路中并联电阻元件的做法被采用。这种策略通过调节分压比确保在整个温度变化范围内保持相对恒定的输出电压水平。尽管这些外部添加的电阻本身具有一定的温度系数影响，但它们对整体性能的影响已经被最小化。运算放大器的设计是实现这一基准电压源的关键步骤之一。理想的运放需要具备高增益、低功耗和低噪声等特点。设计师选择了普通两级结构，并通过相位补偿电路优化了其特性。仿真结果证实设计的运放开环增益良好，且具有较大的相位裕量，这保证了运放在实际应用中的稳定性和动态响应。整体设计方案还包括启动电路的设计，以确保基准电压源在电源开启时能够迅速达到并保持稳定的输出状态。测试表明，在各种温度和输入电压变化条件下，该设计均能快速锁定到目标值，并且表现出良好的稳定性。使用SMIC0.18微米工艺库并通过Cadence仿真软件对整个电路进行了建模与验证。结果显示，基准电压源在不同环境条件下的性能表现良好：其温度系数为5ppm/℃；电源电压从0V至5V变化时也能保持输出的稳定性不变。这些数据表明该带隙基准电压源具有出色的稳定性和适应性，特别适合于便携式设备中的应用需求。综上所述，本段落提出的基于0.18微米CMOS工艺的带隙基准电压源设计方案满足了高精度、低温度漂移的要求，并且设计简洁成本低廉。这使得它非常适合在对功耗和尺寸有严格限制的应用场景中使用。此外，仿真测试数据进一步验证了该方案的有效性，为未来的优化提供了参考依据。

0.18μm CMOS工艺下的带隙基准电压源设计[图]

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本文介绍了在0.18微米CMOS工艺下设计的一种新型带隙基准电压源，详细探讨了其工作原理、性能指标及优化方法。在集成电路设计领域中，带隙基准电压源是一种核心的基础电路模块，主要用于提供高精度且稳定的电压参考。其关键在于能够在温度变化、电源波动等多种条件下维持恒定的输出电压。本段落讨论了基于0.18微米CMOS工艺实现的带隙基准电压源的设计案例。该设计运用了带隙基准技术的基本原理，并针对温度稳定性和低输出电压的要求进行了电路优化。带隙基准电压源在集成电路中的应用非常广泛，包括AD转换器、DA转换器、随机存取存储器（RAM）、闪存以及系统集成芯片（SoC）等。特别是在高精度比较器中，对于稳定的电压参考要求极高。与传统的带隙基准电路相比，本设计具有更高的稳定性、更低的温度漂移和更低的输出电压。在电路设计过程中，为了达到0.6V的目标输出电压，在两个晶体管支路上并联了电阻以实现低输出电压的设计。PMOS晶体管用于电流镜，并通过调节电阻的比例来获得接近零温度系数的输出电压。运放是带隙基准电压源设计中的核心部分，其性能对整体基准电路的效果影响极大。本设计采用了两级运放结构，能够提供高放大倍数、低功耗和低噪声的特点。仿真结果显示了该运放具有高相位裕度和高增益的幅频响应特性，确保了稳定性和高性能。启动电路的设计对于保证电压源在上电后能迅速且稳定地工作至关重要。通过仿真验证，证明了设计中的启动时间短，并能在短时间内使输出电压稳定下来，进一步证实了该设计方案的有效性与实用性。此外，仿真的结果显示，在不同温度和电源电压变化条件下，基准电压源仍表现出良好的稳定性。其温度系数在一定范围内可以低至5ppm/℃；即使电源电压从0V增加到5V时，基准电压的输出也几乎不变，表明了它对电源波动的良好适应性。综上所述，在采用0.18微米CMOS工艺的基础上，该带隙基准电压源设计实现了低电压输出、高稳定度及低温度系数等性能指标。通过合理的电路设计和充分的仿真验证确保其在各种工作环境下的可靠性和稳定性，特别适用于对电压稳定性有较高要求的便携式电路设计中，并为集成系统提供了必要的参考电压支持。

具有高电源抑制比的无片外电容LDO设计

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本研究提出了一种新型低-dropout调节器(LDO)设计方案，在无需外部电容的情况下实现了高效的电源噪声抑制性能，适用于对稳定性有较高要求的应用场景。本段落设计了一种高电源抑制比（PSR）的无片外电容CMOS低压差线性稳压器（LDO），适用于射频前端芯片供电。通过对全频段电源抑制比进行详细分析，提出了一种增强电路模块，使得在100 kHz和1 MHz处的PSR分别提高了40 dB和30 dB。此外，加入串联RC补偿网络以确保电路稳定性，并且在LDO输出至误差放大器输入的反馈回路中引入低通滤波模块，从而减少了由于不同负载引起的反馈回路影响。该设计采用UMC 65 nm RF CMOS工艺进行实现和仿真。整个芯片面积为0.028 mm²。仿真结果显示，所提出的LDO具有86.8°的相位裕度，在100 kHz处PSR达到-84.4 dB且输出噪声为8.3 nV/√Hz；在1 MHz频率点上，则能达到-50.6 dB PSRR和6.9 nV/√Hz输出噪声水平。这些性能指标表明该LDO非常适合用于供电对噪声敏感的射频电路。

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。

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。

高性能CMOS带隙基准电压源电路设计

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本研究专注于高性能CMOS带隙基准电压源的设计与优化，致力于提升其温度稳定性、功耗效率及输出精度，在集成电路领域具有重要应用价值。设计了一种应用于集成稳压器的高精度带隙基准电压源电路。采用共源共栅电流镜结构以及精度调节技术，有效提高了电压基准的温度稳定性和输出电压精度。通过Hynix 0.5 μm CMOS工艺仿真验证，在25 ℃时，温度系数几乎为零，电源电压变化导致的基准电压波动小于0.1 mV；在-40～125 ℃范围内，基准电压最大变化量为4.8 mV，满足设计指标要求。

电源技术中的低温度漂移和低功耗带隙基准源设计

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本研究专注于开发一种在电源技术中具有重要应用价值的电路——低温度漂移与低功耗特性兼备的带隙基准源，致力于提升电子设备的稳定性和能效。 0 引言便携式电子产品在市场上的份额越来越大，对低电压、低功耗基准电压源的需求也随之增加，这使得带隙基准的设计要求显著提高。带隙基准广泛应用于数模转换器、存储器以及开关电源等混合信号电路中。基准源的稳定性对于整个系统的内部电源产生和输出电压调整具有直接且至关重要的影响。此外，理想的基准电压应能够克服制造工艺偏差、系统内部电源电压的变化及外界温度的影响。传统的一阶补偿方法通常可以实现约10 ppm/℃的温度系数，而近年来发展起来的一些成熟的补偿技术包括二阶温度补偿、分段线性补偿和指数温度补偿等。这些新方法虽然提高了性能，但电路结构相对复杂。