柴吴尽-CMOS基准电流源

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1、哈尔滨理工大学学士学位论文CMOS基准电流源设计摘要基准源是在电路系统中为其它功能模块提供高精度的电压基准，或由其转化为高精度电流基准，为其它功能模块提供精确、稳定的偏置的电路。它是模拟集成电路和混合集成电路中非常重要的模块。基准源输出的基准信号稳定，与电源电压、温度以及工艺的变化无关。带隙基准源是集成电路中的重要单元，输出不随温度、电源电压变化的基准电压或电流。简单介绍了CMOS带隙基准源的基本工作原理；指出了限制其性能的主要因素；分析了低电源电压、低功耗、高精度和高PSRR四种类型的CMOS带隙基准源。一款是应用于DAC的带隙基准电路。该基

2、准电路的核心采用了PNP晶体管串联来减小运放失调，运放采用的是具有高输入摆幅的折叠式共源共栅结构，偏置电路采用了低压共源共栅电流镜和自偏置低压共源共栅电流镜等结构来为整个基准电路提供偏置。本文基于SMIC0.35μm工艺模型库，采用Hspice仿真工具对该基准电路进行仿真，仿真结果为：温度扫描从-40℃到100℃,基准源的温度系数为15.7ppm/℃；电源抑制比在1kHz时为75dB,10kHz时仍有58dB。仿真结果表明，该基准电路完全能在DAC系统中正常工作。关键词　CMOS基准电流源；低功耗；温度系数-III--哈尔滨理工大学学士学位论文

3、ResearchofCMOSBangapReferenceSourceAbstractAvoltagereferencesourceprovideshigh-precisionvoltagereferenceforotherfunctionalmodulesinthecircuitsystem,orhigh-precisioncurrentreferencecantransformedfromit.Itisaveryimportantmoduleintheanalogintegratedcircuitsandmixed-signalintegr

4、atedcircuitsdesign.Theoutputsignalofthevoltagereferenceisstable,anditisindependentofsupplyvoltage,temperatureandprocess.Bandgapreferencesourceisanimportantunitinintegratedcircuits,whichsuppliedreferencevoltageorcurrentindependentoftemperatureandsupplyvoltage.TheprincipleofCM

5、OSbandgapreferencesourcewasdescribed,andthedesignchallengewaspointedout.Finally,CMOSbandgapreferencesourceswithlowsupplyvoltage,lowpower,highprecisionandhighPSRRwereanalyzed,respectively.ThebandgapreferenceisusedintheDAC.ThecoreofthereferencecircuitusedPNPtransistorsinseries

6、toreduceamplifieroffset,andtheamplifierusedthefoldedcascodestructuretogethighinputswing,andthebiascircuitusedthelow-voltagecascodecurrentmirrorstructureandtheself-biasedlow-voltagecascodecurrentmirrorstructuretobiastheentirereferencecircuit.Inthethesis,wesimulatedthereferenc

7、ecircuitbyusingtheHspicesimulationtoolbasedontheSMIC0.35μmprocess.Thesimulationresultsarethatthetemperaturecoefficientofthereferencesis15.7ppm/℃whentemperaturescanedfrom-40℃to100℃,andthepowersupplyrejectionratiois75dBat1kHzandthereisstill58dBat10kHz.Thesimulationresultsshowe

8、dthatthereference-III--哈尔滨理工大学学士学位论文circuitcanworknormallyintheDACsystem.Ke