基于65纳米cmos工艺基准电压电流源的设计.pdf.doc

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1、工学硕士学位论文基于65纳米CMOS工艺基准电压电流源的设计徐映嵩哈尔滨理工大学2015年3月国内图书分类号：TN432 工学硕士学位论文基于65纳米CMOS工艺基准电压电流源的设计硕士研究生：徐映嵩导师：金星殷景华申请学位级别：工学硕士学科、专业：集成电路工程所在单位：应用科学学院答辩日期：2015年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TN432 DissertationfortheProfessionalMasterDesignofaVoltageandCurrentRef

2、erenceSourceBasedon65nmCMOSProcessCandidate：XuyingsongSupervisor：JinxingYinjinghuaAcademicDegreeAppliedfor：Speciality：MasterofEngineeringIntegratedcircuitengineeringDateofOralExamination：University：March,2015HarbinUniversityofScienceandTechnology哈尔滨理工大学硕士

3、学位论文原创性声明 本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于65纳米CMOS工艺基准电压电流源的设计》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：徐映嵩日期：2015年3月28日哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《基于65纳米CMOS工艺基准电压电流源的设计》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士

4、学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密£，在3年解密后适用授权书。不保密R。（请在以上相应方框内打√）作者签名：徐映嵩导师签名：殷景华日期：2015年3月28日日期：2015年3月30日 哈尔滨

5、理工大学工学硕士学位论文基于65纳米CMOS工艺基准电压电流源的设计摘要基准电压电流源具有温度和工艺影响小、电源抑制比高等特点，广泛应用于ADC（模数转换器）、DAC（数模转换器）、LNA（低噪声放大器）、VCO（电压控振荡器）等电源稳恒要求高的模块中。65纳米线宽工艺具有集成度高、单位面积成本低、发热量小、功耗低的特点。CMOS工艺是现代主流集成电路制造工艺，并且已有的BI-CMOS已经完全兼容双极型工艺，并且CMOS工艺兼容数字和模拟，可以降低设计难度和生产制造成本。本文基于65纳米CMOS工艺，研究

6、基本CMOS基准电压电流源设计。本文为雷达SOC系统模块设计电源基准的电压电流源模块，包含三个子模块：带隙基准模块、低压线性稳压器模块和基准偏置电流产生模块。基于各模块基本原理和65纳米CMOS工艺，对各子电路进行晶体管级设计。采用二阶曲率补偿、电阻修调阵列技术，设计带隙基准模块，优化温度系数。采用折叠共源共栅结构和自偏置二级级联结构，设计误差放大器，提高运放增益和电源抑制比；采用基本LDO稳压器模块，设计低压线性稳压器模块，利用低频通过机构，优化噪声，降低中频噪声。采用电阻修调阵列技术设计偏置电流模块，

7、优化温度系数；利用类LDO低压线性稳压器结构，为其他模块提供稳恒10uA电流。本文通过仿真软件Cadence对Corner进行前期仿真，并通过Ocean脚本对Corner进行后期仿真。仿真结果表明，在极端温度和极端外部电压下，带隙基准模块最差工艺角运放增益为58dB，最佳运放增益为95dB；带隙基准模块输出电压为1.2V，最差温度系数为21.37/℃，最佳温度系数为17.86/℃。运放电源抑制比均高于70dB。偏置电流模块运放最佳增益为96dB，最差增益为60dB，保证各种条件下增益裕度大于20，相位裕度

8、大于45；偏置电流温度系数保证在35/℃左右；低压线性稳压器模块100KHz频率点噪声均低于)，1MHz频率点噪声均低于8.865)；最大环路增益102dB，最小环路增益71dB。1M电源抑制比均高于60dB。11.3/(/(本文设计基准电压电流源仿真结果满足现代主流技术对基准电压电流源的要求。关键词：基准电压电流源；带隙基准；低压线性稳压器；修调；65纳米工艺I 哈尔滨理工大学工学硕士学位论文ADesignofVoltage