近些年來,隨著電子產品的不斷升級換代,對芯片的性能要求也不斷提高。帶隙基準電壓源負責為系統(tǒng)提供高精度基準電壓,其性能直接影響到整個系統(tǒng)的性能,因此帶隙基準電壓源的設計技術是模擬集成電路中關鍵技術,也一直是研究熱點。論文給出了一種基于華虹HHNEC GE0.35um工藝的高精度、低溫度系數(shù)、寬溫度范圍的帶隙基準電壓源的完整設計方案,這種帶隙基準源要求在-40℃至125℃溫度范圍內具有2ppm/℃的低溫度系數(shù),-100μA至15mA的輸出電流能力,0.1μF-100μF自由負載電容能力,低于60μA的靜態(tài)電流,以及達到±0.04%的初始精度。當前國內外對帶隙基準源已經有了大量的研究和設計,主要設計難點有:現(xiàn)有的工藝普遍存在較大的工藝誤差,會直接影響帶隙基準源的性能,所以必須使用修調技術;為了實現(xiàn)較低的溫度系數(shù),必須對帶隙進行高階溫度補償,而已有高階溫度補償方法普遍對工藝誤差敏感。論文給出了一種特殊的溫度補償方案,并設計了一種熔絲修調電路來實現(xiàn)這種補償方式,有效降低了帶隙基準源的溫度系數(shù);通過合理選擇放大器和驅動器以及頻率補償方法,解決了自由負載電容下的穩(wěn)定性問題;針對低功耗問題給出了利用上電復位信號讀取熔絲狀態(tài)的方法,設計了相關電路,降低了修調電路部分的功耗;為降低修調工作的附加成本,研究了流片后在單一溫度點下確定修調參數(shù)的方法,并給出了一種有效的解決方案。整體系統(tǒng)在Hspice軟件下仿真,給出了全面的仿真結果,仿真結果表明,在全工藝角條件下和-40℃至125℃溫度范圍內,在理想修調條件下實現(xiàn)了帶隙基準電壓源溫度系數(shù)小于2ppm/℃的要求,可以保證吸收100μA的電流和輸出15mA電流能力,在0.1μF-100μF之間任意負載電容下系統(tǒng)均可以保持穩(wěn)定,PSRR在不同電源電壓下均大于-100dB,系統(tǒng)整體靜態(tài)電流在65μA以下。
【學位單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TN432
【部分圖文】：

圖 3.9 無溫度補償帶隙輸出電壓 圖 3.10 室溫補償帶隙輸出電壓Fig. 3.9 The bandgap output voltage of Fig. 3.10 The bandgap output voltage ofwithout temperature correct room temperature correct

圖 3.9 無溫度補償帶隙輸出電壓 圖 3.10 室溫補償帶隙輸出電壓Fig. 3.9 The bandgap output voltage of Fig. 3.10 The bandgap output voltage ofwithout temperature correct room temperature correct

圖 3.9 無溫度補償帶隙輸出電壓 圖 3.10 室溫補償帶隙輸出電壓Fig. 3.9 The bandgap output voltage of Fig. 3.10 The bandgap output voltage ofwithout temperature correct room temperature correct

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本文編號：2826180