發(fā)布時間：2023-03-10 19:08

　　隨著生物醫(yī)用植入式芯片、穿戴式微型傳感器和無線傳感網(wǎng)絡的發(fā)展,研究設計高精度、低功耗、高集成度的電源芯片具有重要的意義。帶隙基準源作為核心模塊已被廣泛應用于各種電源管理類芯片、模數(shù)轉換器、壓控振蕩器等電路中,但是隨著集成電路工藝的發(fā)展,電源電壓越來越低,這將制約受PN結導通電壓限制的傳統(tǒng)帶隙基準源在低壓條件下的應用。因此,設計低功耗、高精度、高集成度的帶隙基準源芯片面臨挑戰(zhàn)。本文基于0.18μm標準CMOS工藝,設計實現(xiàn)了一款具有高階曲率補償?shù)牡蛪洪_關電容式帶隙基準源,該芯片主要由開關電容式鉗位電路、高階曲率補償電路和線性組合電路組成。為了適應較低的供電電壓,同時降低電路的靜態(tài)功耗,本設計采用開關電容式電荷泵對輸入電壓進行升壓,從而以較低的輸入電壓驅動PNP三極管,經(jīng)過采樣電路,無需運放即可獲得負溫度系數(shù)電壓(CTAT電壓),并通過兩路CTAT電壓獲得正溫度系數(shù)電壓(PTAT電壓)。為了獲得較低的溫度系數(shù),本設計采用MOS管的正二階溫度特性對PNP管的負二階溫度特性進行曲率補償。通過開關電容式鉗位電路獲得弱反型區(qū)MOS管的正二階溫度特性電壓,并通過設置開關電容單元的數(shù)目調節(jié)PTAT電壓...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內外技術研究現(xiàn)狀
    1.3 論文研究內容及組織框架
    1.4 本章小結
第二章 芯片方案設計
    2.1 低壓帶隙基準源理論研究與方案設計
        2.1.1 低壓帶隙基準源理論研究
        2.1.2 低壓帶隙基準源方案設計
    2.2 帶隙基準源高階曲率補償理論研究與方案設計
        2.2.1 帶隙基準源高階曲率補償理論研究
        2.2.2 帶隙基準源高階曲率補償方案設計
    2.3 本章小結
第三章 芯片設計與仿真
    3.1 芯片核心電路設計與仿真
        3.1.1 低泄漏電流MOS開關設計與仿真
        3.1.2 開關電容式鉗位電路設計與仿真
        3.1.3 開關電容式高階曲率補償電路設計與仿真
        3.1.4 開關電容式調節(jié)電路設計與仿真
        3.1.5 開關電容式線性組合電路設計與仿真
    3.2 開關電容控制電路設計與仿真
        3.2.1 環(huán)形振蕩器設計與仿真
        3.2.2 電流源設計與仿真
        3.2.3 時鐘控制電路設計與仿真
    3.3 芯片整體電路仿真
    3.4 本章小結
第四章 芯片版圖設計與后仿真
    4.1 芯片版圖設計
    4.2 芯片后仿真
    4.3 本章小結
總結與展望
    工作總結
    展望
參考文獻
攻讀碩士期間取得的研究成果
致謝
附件



本文編號：3758393