带隙电压基准的设计.doc
上传人:天马****23 上传时间:2024-09-12 格式:DOC 页数:68 大小:4.1MB 金币:10 举报 版权申诉
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PAGEIIPAGEIII摘要基准电压源是模拟电路设计中广泛采用的一个关键的基本模块。所谓基准电压源就是能提供高稳定度基准量的电源,这种基准源与电源、工艺参数和温度的关系很小,但是它的温度稳定性以及抗噪性能影响着整个电路系统的精度和性能。本文的目的便是设计一种基于CMOS带隙基准电压源。本文首先介绍了基准电压源的国内外发展现状及趋势。然后详细介绍了MOS器件的基本原理、基准电压源电路原理,并对不同的带隙基准源结构进行了比较。在带隙基准电压基准电路设计中,首先对所采用的h05mixddst02v13库中的阈值电压、沟道长度调制系数、跨导参数进行提取,对衬底pnp管的温度特性进行分析,再对电路中的各个管子的宽长比、电容、电阻值进行手动计算,最后通过Hspice软件对电路进行仿真验证。模拟和仿真结果表明,电路实现了良好的温度特性,0℃~100℃温度范围内,基准电压温度系数大约为0.25mV/℃,输出电压为1.0V。关键词:MOS器件;带隙基准电压源;参数提取;温度系数;输出电压;AbstractThereferencevoltagesourceisavitalbasicmoduleiswidelyusedinanalogcircuitdesign.Thereferencevoltagesourceisabletoprovidehighstabilityreferenceamountofpower,thereferencesourceandpowersupply,processparametersandthetemperatureisverysmall,butitstemperaturestabilityandanti-noiseperformanceaffectstheprecisionandperformanceofthewholesystem.ThepurposeofthispaperisthedesignofaCMOSbandgapvoltagereferencebasedon.Thispaperfirstintroducesthepresentsituationanddevelopmenttrendofvoltagereferenceathomeandabroad.AndthenintroducesthebasicprincipleofMOSdevice,referencevoltagesourcecircuitprinciple,andthebandgapstructurewerecomparedwithdifferent.Inthebandgapvoltagereferencecircuitdesign,firstonthethresholdvoltage,theh05mixddst02v13Libraryofthechannellengthmodulationcoefficient,transconductanceparameterextraction,analysisoftemperaturecharacteristicsofasubstrateofPNPpipe,thepipeofeachcircuitintheratioofwidthtolength,capacitance,resistancevalueformanualcalculation,finallythecircuitwassimulatedbyHspicesoftware.Simulationresultsshowthat,circuithasgoodtemperatureperformance,0℃~100℃temperaturerange,thetemperaturecoefficientofthereferencevoltageisabout0.25mV/℃,theoutputvoltageis1.0V.Keywords:MOSdevice;bandgapvoltagereference;extraction;outputvoltagetemperaturecoefficient;目录TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc358812258"0前言PAGEREF_Toc358812258\h1HYPERLINK\l"_Toc358812259"1MOS器件原理PAGEREF_Toc358812259\h3HYPERLINK\l"_Toc358812260"1.1基本概念PAGEREF_Toc358812260\h3HYPERLINK\l"_Toc35881