提出一种标准CMOS工艺结构的低压、低功耗电压基准源,工作电压为5~10 V。利用饱和态MOS管的等效电阻特性,对PTAT基准电流进行动态电流反馈补偿,设计了一种输出电压为1.3 V的带隙基准电路。使输出基准电压温度系数在-25~＋120℃范围的温度系数为7.427 ppm/℃,在27℃时电源电压抑制比达82 dB。该基准源的芯片版图面积为0.022 mm2,适用于低压差线性稳压器等领域。 《一种新型高精度CMOS带隙基准源的设计》 带隙基准源是模拟集成电路中的重要组成部分，它为系统提供一个稳定的电压参考，对于诸如数模转换器、模数转换器等电子设备的精度至关重要。本文章介绍了一种采用标准CMOS工艺的新型低压、低功耗电压基准源，其工作电压范围为5~10V，设计目标是实现1.3V的输出电压，同时具有优良的温度稳定性和电源电压抑制比。 该设计巧妙地利用了饱和态MOS管的等效电阻特性，对比例于绝对温度（PTAT）的基准电流进行动态电流反馈补偿。这一方法能够有效减少因温度变化导致的输出电压波动。在-25~+120℃的温度范围内，输出基准电压的温度系数仅为7.427 ppm/℃，意味着其对环境温度变化的敏感度极低，极大地提高了基准源的稳定性。 文章提到了在27℃时，电源电压抑制比高达82 dB，这表明该基准源对于电源电压的变化具有极高的免疫力，确保了在各种电源条件下的输出精度。此外，电路的芯片版图面积仅为0.022 mm2，这使得该设计非常适合在空间有限的低压差线性稳压器等应用场景中使用。 带隙基准源的基本原理在于通过组合正温度系数和负温度系数的电压，以抵消温度对输出电压的影响。负温度系数的电压主要来自双极晶体管的基极-发射极电压（VBE），而正温度系数的电压则通过不同电流密度下两个晶体管的基极-发射极电压差得到。通过精心设计，将这两部分电压加权相加，可以得到一个近似温度独立的基准电压。 文章提出的电路结构包含了带隙核心电路、反馈补偿电路和启动电路。带隙核心电路利用饱和状态MOS管复制基准电流，通过双极晶体管Q1和Q2的不同电流密度实现PTAT效应。反馈补偿电路则是对PTAT基准电流进行动态调整，以优化温度特性。启动电路则确保基准源在系统启动时能正确工作。 总体来说，该设计创新地利用CMOS工艺实现了高精度、低功耗的带隙基准源，优化了温度系数和电源电压抑制比，同时考虑了电路的小型化，为嵌入式系统和低电压应用提供了理想的解决方案。这一成果不仅提升了基准源的性能，也为未来集成电路设计提供了新的思路。

在电子工程领域，开关和基准源是两个至关重要的概念，它们在电路设计和信号处理中起着基础性的作用。下面将详细阐述这两个概念及其相关知识。 **开关** 开关是一种能够控制电流路径开合的电子元件，它在电路中起到接通或断开电流的作用。根据工作方式和应用场合，开关可以分为机械开关、固态开关（如晶体管、场效应管等）以及电磁开关等。开关的主要参数包括接触电阻、切换速度、耐压能力、电流承载能力等。在数字电路中，晶体管通常被用作开关元件，通过控制栅极电压来打开或关闭电流通道。 **基准源** 基准源是一种能提供恒定电压或电流的电源，其输出值非常稳定，不受温度、电源电压波动或负载变化的影响。基准源广泛应用于测量设备、数据采集系统、精密仪器和控制系统中。常见的基准源类型有齐纳二极管基准、带隙基准、热电偶基准等。其中，带隙基准因其高精度和良好的温度稳定性而广泛应用。 **开关在电路中的应用** 1. **模拟开关**：模拟开关允许在多个信号路径之间进行选择，常用于多路复用器、信号路由系统等。 2. **数字开关**：在数字电路中，晶体管或FET等元件作为开关，用于控制逻辑信号的通断。 3. **电力电子开关**：例如IGBT、MOSFET等，用于大电流的开关操作，如电机控制、逆变器、UPS系统等。 **基准源的应用** 1. **电压基准**：为ADC、DAC、比较器等提供稳定的参考电压。 2. **电流基准**：用于精确的电流测量和电流控制，如在传感器接口电路和精密放大器中。 3. **系统校准**：基准源可以用来校准其他电源和测量设备，确保系统的准确性和一致性。 **开关与基准源的相互作用** 在某些复杂电路中，开关和基准源可能会共同工作。例如，在数字信号处理系统中，基准源可能为采样保持电路提供稳定电压，而开关则控制信号的采样和保持过程。在开关电源设计中，基准源用于设定控制环路的基准电压，而开关元件（如MOSFET）则负责功率转换。 理解和掌握开关与基准源的基本原理及应用，对于进行电子电路设计和故障排查至关重要。在"开关和基准源"的教程和笔记习题中，你将深入学习到这两类元件的工作机制、电路设计方法以及实际应用案例，这将有助于提升你的专业技能。

给出一低功耗、低温度系数的电压基准源电路的设计。其特点是利用工作在弱反型区晶体管的特性,该电压基准源采用CSMC 0.5μm,两层POLY,一层金属的CMOS工艺实现,芯片面积为0.036 75 mm2。测试结果表明:其最大工作电流不超过380 nA;在2.5~6 V工作电压下,线性调整率为0.025%;4 V输入电压;20~100℃范围内,平均温度系数为64 ppm/℃。以更小的面积,更低的功耗实现了电压基准源的性能。

从调整电路结构着手，介绍了一种可变输出电压的基准源。这种基准电压能够在保持相对较小的电源电压和温度敏感度的情况下实现可调输出电压。

提出了一种结构简单新颖的高性能曲率补偿带隙电压基准源。电路设计中没有采用典型结构中的差分放大器，而是采用负反馈技术实现电压箝位，简化了电路结构；输出部分采用调节型共源共栅结构，保证了高的电源抑制比。整个电路采用SMIC0.18μm标准CMOS工艺实现，并用HSPICE进行仿真，结果表明所设计的电路在-45℃～125℃范围内的温度系数为12.9×10-6/℃，频率为10Hz时的电源抑制比为67.2dB。该结构可应用于高速模数转换器的设计中。

为了减小带隙基准源的温度系数和提高温度补偿的灵活性，设计了一种改进型分段线性补偿方法。利用双极型晶体管的温度非线性在整个温度区域内产生7段不同斜率的补偿电流，通过电流模形式对基准电压的高阶温度分量进行叠加，进而对带隙基准电压实现精确温度补偿。基于0.25 μm BCD工艺设计了一款低温漂高精度的带隙基准源。HSPICE仿真结果表明，在5 V电源电压下，在-40 ℃～125 ℃温度范围内，基准电压的温度系数为0.37×10-6/℃，低频时电路的电源抑制比为-85 dB。电源电压在2 V～5 V范围内，基准电压的线性调整率为0.09 mV/V。

在传统的电流模电压基准结构下，基于一阶补偿后的电压基准输出特性，设计了一个简单的高、低温补偿电路，在宽的温度范围内(-50~150 ℃)，显著提高了电压基准的精度。同时，对电路进行简单的改进，输出电压获得了高的电源抑制比。对设计的电路采用TSMC 65 nm CMOS工艺模型进行仿真，在1.5 V的电源电压下，PSRR为-83.6 dB，温度系数为2.27 ppm/℃。

最新带隙基准源电路与版图设计.pdf

0  引言 　　随着集成电路规模不断扩大，尤其是芯片系统集成技术的提出，对模拟集成电路基本模块(如A／D、D／A转换器、滤波器以及锁相环等电路)提出了更高的精度和速度要求，这也就意味着系统对其中的基准源模块提出了更高的要求。 　　用于高速高精度ADC的片内电压基准源不仅要满足ADC精度和采样速率的要求，并应具有较低的温度系数和较高的电源抑制比，此外，随着低功耗和便携的要求，ADC也在朝着低压方向发展，相应的基准源也要满足低电源电压的要求。 　　本文分析了基准源对流水线ADC精度的影响，并建立了相应的模型，确定了高速高精度ADC对电压基准源的性能要求。给出了基于1.8 V的低电源电压，并采

接口电路基准源电压设计，非常不错的参考资料！