CMOS 带隙基准源的设计(IC课程设计报告).pdf

《IC 课程设计》报告 ——模拟部分 CMOS 带隙基准源的设计 华中科技大学电子科学与技术系 2004 级学生 张青雅 QQ:408397243 Email:zhangqingya@163.com 2007 年秋大四上学期 IC 课程设计报告 1 目 录 1 设计目标1 2 介绍 1 3 设计过程3 3.1 电路结构3 3.2 主要电路参数的手工推导4 3.3 参数验证（手工）3 4 仿真结果8 4.1 仿真网表（注意加上注释）8 4.2 仿真波形13 5 讨论 16 6 收获和建议21 2 1 设计目标 本次课程设计的目标是设计一个基于0.18um/1.8V CMOS 工艺符合特定性能指 标的带隙基准电压源，设计指标如表1所示。 表 1、带隙基准电压源的设计指标 Process 0.18u_1.8v Temperature Range -55 ℃~125 ℃ +Power Supply 1.4v～2.0v Temperature Coefficient 30ppm -Power Supply 0v PSRR 40dB Power Dissipation 200uw Phase margin ≥60 ° ΔVREF At Power Supply Range 3% 2 介绍 基准电压源(Voltage reference)是当代模拟集成电路以及数模混合电路极为 重要的组成部分,它对高新模拟电子技术的应用与发展具有重要作用。在许多集 成电路中,如数/模转换器线性稳压器和开关稳压器等,都需要稳定的电压基准。在 精密测量仪器仪表和广泛应用的数字通信系统中都经常把集成基准电压源作为 系统测量和校准的基准。 基准电压有基于正向VBE 的基准电压、基于齐纳二极管反向击穿特性的基准 电压, 以及带隙基准电压等,其中,带隙基准电压由于具有低温度系数、高电源抑制 比、低电压、低功率以及长期稳定性等优点,因而得到了广泛的应用。 图１给出了带隙基准电压源的原理示意图。结压降VBE在室温下的温度系数 越为-2.0mV/K，而热电压V 在室温下的温度系数为0.085mV/K，将V 乘以常数M T T 并和VBE相加可得到输出电压VREF ： VREF=VBE+MVT 将上式对温度T微分，并在室温下等于零（输出电压在室温下的理论温度系 数为零），解得常数M的值。 1 图 1、带隙基准电压源原理示意图(选自 Analysis and Design of Analog Integrated Circuits)