Advertisement

低功耗CMOS带隙基准电压源设计

  •  5星
  •     浏览量: 0
  •     大小:None
  •      文件类型：None

简介：
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。

全部评论 (0)

还没有任何评论哟~
客服
客服
客服关闭
  • 低功耗CMOS带隙基准电压源设计
    优质
    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。
     
  • 低功耗带隙基准电压源电路的設計
    优质
    本项目专注于设计一种低功耗的带隙基准电压源电路，致力于提高其稳定性和温度系数，适用于各种集成电路中。 本段落提出了一种三层self-cascode管子工作在亚阈值区的低功耗带隙基准电压源电路。该电路具有结构简单、功耗低、温度系数小、线性度好以及面积紧凑等特点。采用CSMC 0.18 μm标准CMOS工艺，并利用华大九天Aether软件验证平台进行仿真。 仿真的结果显示，在tt工艺角条件下，电路的启动时间为6.64微秒，稳定输出基准电压Vref为567毫伏；当温度范围在-40℃到125℃之间时，tt工艺角下基准电压Vref的温度系数TC为18.8 ppm/°C。电源电压从1.2 V变化至1.8 V范围内时，tt工艺角下的线性度为2620 ppm/V；在频率范围从10 Hz到1 kHz内，tt工艺角下基准电压Vref的电源抑制比(PSRR)达到51 dB；版图核心面积仅为0.00195平方毫米。
     
  • 高性能CMOS带隙基准电压源电路设计
    优质
    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。
     
  • 低压带隙基准电压源的设计方法
    优质
    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。
     
  • 一种6.4 ppm/℃低功耗带隙基准的设计
    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/℃。
     
  • 电源技术中的低温度漂移和低功耗带隙基准源设计
    优质
    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。
     
  • 0.18μm CMOS工艺下的带隙基准电压源设计
    优质
    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。
     
  • 一种低温度系数低能耗的简化带隙基准电压源设计
    优质
    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。
     
  • 0.18μm CMOS工艺下的带隙基准电压源设计[图]
    优质
    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。
     
  • 关于低温度系数CMOS带隙基准电压源的研究
    优质
    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。