近些年來,隨著電子產(chǎn)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(zhǔn)電壓源負(fù)責(zé)為系統(tǒng)提供高精度基準(zhǔn)電壓,其性能直接影響到整個系統(tǒng)的性能,因此帶隙基準(zhǔn)電壓源的設(shè)計技術(shù)是模擬集成電路中關(guān)鍵技術(shù),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(zhǔn)電壓源的完整設(shè)計方案,這種帶隙基準(zhǔn)源要求在-40℃至125℃溫度范圍內(nèi)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(fù)載電容能力,低于60μA的靜態(tài)電流,以及達(dá)到±0.04%的初始精度。當(dāng)前國內(nèi)外對帶隙基準(zhǔn)源已經(jīng)有了大量的研究和設(shè)計,主要設(shè)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(zhǔn)源的性能,所以必須使用修調(diào)技術(shù);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(shè)計了一種熔絲修調(diào)電路來實現(xiàn)這種補償方式,有效降低了帶隙基準(zhǔn)源的溫度系數(shù);通過合理選擇放大器和驅(qū)動器以及頻率補償方法,解決了自由負(fù)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(fù)位信號讀取熔絲狀態(tài)的方法,設(shè)計了相關(guān)電路,降低了修調(diào)電路部分的功耗;為降低修調(diào)工作的附加成本,研究了流片后在單一溫度點下確定修調(diào)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(jié)果,仿真結(jié)果表明,在全工藝角條件下和-40℃至125℃溫度范圍內(nèi),在理想修調(diào)條件下實現(xiàn)了帶隙基準(zhǔn)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(fù)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(xué)位單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)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