一种高性能带隙基准源的设计与分析.pdf

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一种高性能带隙基准源的设计与分析曾宏博, 胡　锦, 陈迪平(湖南大学微电子研究所, 湖南省长沙市410082) 【摘　要】　提出了一种采用0 . 6μm 1P1M (单层Poly,单层Metal) CMOS工艺的高性能带隙基准电压源电路(BGR)设计。该电路能够在电压范围[ 4 . 0 V, 6 . 0 V ]内稳定工作,实现了一阶PT AT(与绝对温度成比例)温度补偿,并具有较好的电源抑制比和较低的温度系数,应用在热释电红外传感器专用控制芯片之中。HSP I CE模拟和芯片测试结果表明,其电源抑制比可达到65 dB,在0 ℃～70 ℃范围内精度可达到23 × 10 - 6 /℃,当VDD为5 V时功耗仅为158 . 694 5μW。关键词:带隙基准源, PT AT(与绝对温度成比例) , 电源抑制比, 温度系数中图分类号: T N432 . 1 收稿日期: 20052 092 29; 修回日期: 20052 112 01。0　引　言基准电压源是集成电路中一个重要的单元模块, 常用于A /D、D /A、PLL、DRAM、Flash、DC2 DC等需要精密控制输出电压的场合。它要求基准源发生器克服工艺、电压、温度以及负载变化影响而保持稳定,并且在生产工艺不必调整的情况下能够实现。由于具有较高的PSRR (电源纹波抑制比)以及较低的温度系数, 因而基准源是影响A /D、D /A转换精度的关键因素, 甚至影响到整个系统的精度和性能。因此,设计一个好的基准电压源具有十分重要的现实意义。尽管实现基准源的技术繁多,可以采用稳压管、VBE基准源技术、门限电压VTH基准源技术、热电压VT基准源技术[ 1 ] , 以及利用MOS工艺中增强型MOS管和耗尽型MOS 管之间的阈值电压差产生基准电压的技术等[ 2 ] ,但兼顾既要对电源电压依赖性小、又要对温度变化反应不敏感,并且还要与主流的增强型CMOS工艺相兼容的多重要求,综合比较, CMOS带隙基准源仍是现阶段的最优选择。作者为了配合一种热释电红外传

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