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一种二阶曲率补偿的带隙电压基准_廖敏

一种二阶曲率补偿的带隙电压基准

廖　敏1,2,周　玮1,2

(1.重庆邮电大学　重庆　400065;

2.中国电子科技集团公司第204研究所模拟集成电路国家级重点实验室　重庆　400060)

摘　要:设计一种二阶曲率补偿的带隙电压基准。基于一阶曲率补偿的基准电路,利用二极管正向导通附近电流I 与电压V 的非线性关系,将补偿电流注入P T A T 电流来补偿V be 的二阶项。运用0.35μm 工艺的器件模型Cade nce 工具下进行了仿真,在-50～+120℃温度范围内,一阶曲率补偿带隙电压基准的温度系数为16.6ppm /℃,经过二阶曲率补偿的带隙电压基准的温度系数减小到约为3.07ppm /℃,带隙电压基准的温度特性得到了很大改善。整个补偿电路使用器件少、占用面积小、实用性强。

关键词:带隙电压基准;二阶曲率补偿;温度系数;温度特性

中图分类号:T N43 文献标识码:A 文章编号:1004-373X (2009)22-010-03

Bandgap Voltage Reference with Second -order Curvature Compensation

L IAO M in 1,2,Z HO U Wei 1,2

(1.Chongqing Universit y o f P osts and T elecom municatio ns ,Chongqing ,400065,China ;

2.N ational Labo rato ry of Analog IC ,N o .204Resea rch Institure ,China El e ctronic Scienc e &Te c hnolog y G ro up Corpo ration ,Cho ng qing ,400060,China )

Abstract :A bandgap voltage reference with second -order curvature compensation is desig ned .Based on the bandgap voltage refer -ence with first -order curvature compensatio n ,the diode ′s drain current w hich can be expressed by voltage with exponential relationship when it is nearly open is injected to the current of PTAT to compensate the seco nd -order term of V be .With the 0.35μm technology and device models under the Cadence simulation ,the simulated temperature coefficient of first -order curvature compensated bandgap voltage reference is 16.6ppm /℃over the wide range of -50～120℃,while the temperature coefficient of second -o rder curvature compensated bandgap voltage reference is abut 3.07ppm /℃and the temperature performance improves obviously .The total compen -satio n circuit uses few of devices ,accounts for small area and is full o f practicability .

Keywords :ba ndgap vo ltag e reference ;second -o rde r curva ture co mpensa tion ;tempera tur e co efficient

收稿日期:2009-05-14

0　引　言

随着便携式电子产品的高速发展,使得对低压低功耗的带隙基准源的需求大大增加。为了缩小电池尺寸和延长电池寿命,需要基准电压源电路工作在2V 以下的电压和μA 量级的静态电流[1]下,同时还要保证较高的电路性能,如低温漂、高电源抑制比等[2-4]

。

一般设计的一阶带隙基准源完全满足不了对高精度基准源的要求。要提高带隙基准电压源的精度,就必须对基准进行高阶补偿,国内外很多学者对带隙基准的高阶补偿进行了研究[5-7]

。基于一阶补偿带隙电压基准,针对温度系数性能进行了改进,设计一种结构非常简单的二阶带隙电压基准,使其温度系数得到了很大的提高。1　传统带隙电压基准1.1　V be 的温度特性

双极性晶体管的V be 随温度的变化而变化,它的温

度特性可表示为:

V be (T )=K 1+[V be (T 0)-K 1](T /T 0)+

　(η-α)(kT /q )ln (T 0/T )

(1)

式中:K 1表示温度为0K 时PN 结二极管电压;V be (T 0)是温度为T 0时的发射结电压;T 是绝对温度;k 为波尔兹曼常数;T 0是参考温度;η是与工艺有关与温度无关的系数;α的值与集电极电流的温度特性有关,当集电极电流与温度成正比(PTA T )时,α=1;当集电极电流与温度无关的时候,α=0。

由式(1)可知,V be 中与温度相关的非线性项为T ln T ,将式(1)展开为泰勒级数可表示为:

V be (T )=a 0+a 1T +a 2T 2+…+a n T n

(2)

由此可见,V be 中的非线性项T ln T 在很大程度上影响了基准的精度,带隙电压基准补偿进行高阶补偿,就能提高带隙基准的精度。1.2　传统带隙电压基准原理的分析

图1所示为一种典型的传统带隙电压基准[8]。

集成电路设计廖　敏等:一种二阶曲率补偿的带隙电压基准

DOI :10.16652/j .issn .1004-373x .2009.22.011

Q1,Q2的发射极面积之比为1∶8,放大器的存在使得A,B两点电压近似相等,那么流过R1的电流即PTA T (Propo rtio nal to Abso lute Tem perature)电流为:

I=(V be1-V be2)/R1=(V T ln8)/R1(3)

由PMOS管组成的电流镜结构使得各支路电流近似相等,输出的基准电压就为:

V REF=IR2+V be3=(R2/R1)V T ln8+V be3(4)

由于V be3具有负温度特性,V T具有正的温度特性,因此,只要选择合适的R1,R2就能得到近似零温度系数

的基准,通过计算可以得出R2/R1约为8.27

。

图1　一阶补偿的带隙电压基准

2　带隙电压基准的二阶曲率补偿

2.1　晶体二极管的伏安特性

由文献[9]可知,晶体二极管的伏安特性可表示为:

I=I S(e V/V T-1)(5)式中:I S为反向饱和电流,其值与PN结两边的参杂浓度有关。V T称为热电压(The rm al Vo ltag e),与温度T 有关。室温即T=300K时V T26mV。图2所示为晶体二极管的伏安特性,由图所示,在导通电压0.7V

附近,电流和电压可近似看成一种二阶指数关系

。

图2　晶体二极管的伏安特性

2.2　二阶曲率补偿原理

传统的带隙电压基准只是对V be的一阶项进行补偿。因此这种补偿的精度较低,一般的传统带隙电压基准的温度系数为20～30ppm/℃,要使带隙电压基准的精度提高就得对V be的高阶项进行补偿。如图3所示为一种简单的二阶曲率补偿的核心电路。该电路的特点是器件少,占用面积小,在传统带隙电压基准的基础上,只添加了一个电阻R3和一个二极管D。在补偿电路中,晶体二极管D两端电压被偏置在导通电压0.7V 左右。

由晶体二极管的温度特性可知,二极管两端电流随着温度的升高而略有增加,电阻R3两端电压略有上升,那么二极管两端电压V D相应降低。

由图2可知,在导通电压附近,电压细小变化将导致电流迅速降低,电流电压成近似二阶指数关系

。

图3　一种二阶曲率补偿的核心电路

正是利用二极管的这种特性,当补偿电流注入PTAT电流后,抵消了电流中所含的二阶非线性项,实现了二阶曲率补偿。

图4给出了该电压基准的其他电路,主要组成部分有:启动电路、偏置电路、放大器电路[10,11]。通过分析可知,该偏置电路中有两个稳定的工作点,因此,该偏置电路是必须的,否则可能导致整个电路无法工作

。

图4　放大器电路

3　仿真结果分析

该电路基于0.35μm工艺,利用Cadence工具对电路进行了仿真,补偿前后的温度特性曲线如图5所示,通过计算得到补偿后的温度系数约为3.07ppm/℃,对比传统带隙电压基准约16.6ppm/℃的温度系数,经过二阶曲率补偿后的基准源的温度特性得到了很大的改善。

4　结　语

这里给出了一种二阶曲率补偿的带隙电压基准电路。该电路利用晶体二极管在导通电压附近电流与电压的近似二阶指数关系,完成了对V be中的非线性项的二阶

《现代电子技术》2009年第22期总第309期　集成电路

补偿,使得温度特性有了很大的改善,而补偿电路就使用

了一个电阻和一个晶体二极管,非常简单,易于实现

。

图5　二阶曲率补偿前后的温度特性

参　考　文　献

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作者简介　廖　敏　男,1984年出生,重庆人,硕士研究生。主要研究方向为混合信号集成电路设计。

周　玮　男,1984年出生,内蒙古呼和浩特人,硕士研究生。主要研究方向为混合信号集成电路设计。

(上接第9页)

了电流镜的输出阻抗和电流匹配精度。通过测试结果可以看到,电流镜的输出阻抗达到200MΨ,输入电流I in在小于10mA时,电流匹配精度误差小于0.016%;输出电压摆幅为0.2～5V,具有很好的线性度;通过蒙特卡洛测试出的芯片电流一致性误差小于0.5%。测试结果表明,设计的电路能够满足高输出阻抗、高摆幅、高电流匹配精度、高电流一致性以及高输出电流的要求。

参　考　文　献

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作者简介　熊　林　男,1985年出生,四川南充人,硕士研究生。主要从事CM OS模拟集成电路的研究与设计工作。12

集成电路设计廖　敏等:一种二阶曲率补偿的带隙电压基准

1.5-V高阶曲率补偿CMOS带隙基准源

1.5-V高阶曲率补偿CMOS带隙基准源摘要此报告中设计了一种新的低电平，低噪声，高阶曲率补偿CMOS带隙基准源。此带隙电路用两个电阻串来减小电源电压。此外，由高阻抗的多晶硅电阻和扩散电阻产生的热敏电阻比来提供高阶补偿。此所设计的带隙基准电压源能在1.5V电源电压下工作（此时0℃时V th=0.9V），它的温度系数小于15.2ppm/℃，平均电源调整率为5.5mV/V。 1.简介基准电压源是许多电子元器件的主要组成，例如电源转换器，数字转化器，射频电路。温度对带隙基准电压源的影响毫无疑问会影响它的性能。因此低电平，低功率，低温飘带隙基准电压源在工业生产中越来越重要。事实上，许多现有的技术都能减小基准电压源的温度系数，如Song等人提出的二次温度补偿， Rincon-Mora等人提出的分段线性曲率校正。Audy和Lewis等人分别提出了更简单的基于热敏电阻比来加以实现的二阶和三阶曲率补偿带隙基准源。这个方法被Leung等人进一步发展为高阶曲率补偿用于CMOS带隙基准电压源的设计。曲率补偿CMOS带隙基准电压源利用一个负温度系数的高阻抗多晶硅电阻和一个正温度系数的扩散电阻来产生一个热敏电阻比，以此能够有效地减少此带隙基准源的温度漂移。以上电阻都能在CMOS工艺中实现。有过报道的最低工作电源电压为2V，这对于将来的应用还远不够低。为了未来应用中进一步减小所要求的电源电压，这里提出一种基于以上理论的低电压曲率补偿带隙基准源。它利用两个完全相同的电阻串来同时提供曲率补偿和电压电平摆幅。在文章中，我们所设计的低电压带隙基准电压源将在第2章节中介绍。影响基准电压源精确度的重要设计因素，包括如电流镜匹配，放大器的偏移电压和输出噪声。章节3中的实验结果证实了这一结论。章节4为最后的总结。 2.我们所设计的曲率补偿带隙基准源此低电压，高阶曲率补偿带隙基准源的电路结构和完整原理图分别如图1.和图2.

带隙基准电压源的设计

哈尔滨理工大学软件学院课程设计报告课程大三学年设计题目带隙基准电压源设计专业集成电路设计与集成系统班级集成10-2 班学生唐贝贝学号1014020227 指导老师董长春 2013年6月28日

目录一.课程设计题目描述和要求………………………………………… 二.课程设计报告内容………………………………………………… 2.1课程设计的计算过程…………………………………………. 2.2带隙电压基准的基本原理……………………………………. 2.3指标的仿真验证结果…………………………………………. 2.4 网表文件……………………………………………………… 三.心得体会……………………………………………………………四．参考书目………………………………………………………….

一．课程设计题目描述和要求1.1电路原理图： (1).带隙基准电路 (2).放大器电路

1.2设计指标放大器：开环增益：大于70dB 相位裕量：大于60度失调电压：小于1mV 带隙基准电路：温度系数小于10ppm/C ? 1.3要求 1>手工计算出每个晶体管的宽长比。通过仿真验证设计是否正确，是否满足指标的要求，保证每个晶体管的正常工作状态。 2>使用Hspice 工具得到电路相关参数仿真结果，包括：幅频和相频特性（低频增益，相位裕度，失调电压）等。 3>每个学生应该独立完成电路设计，设计指标比较开放，如果出现雷同按不及格处理。 4>完成课程设计报告的同时需要提交仿真文件，包括所有仿真电路的网表，仿真结果。 5>相关问题参考教材第六章，仿真问题请查看HSPICE 手册。二. 课程设计报告内容由于原电路中增加了两个BJT 管，所以Vref 需要再加上一个Vbe ，导致最后结果为(ln )8.6M n β??≈，最后Vref 大概为1.2V ，且电路具有较大的电流，可以驱动较大的负载。 2.1课程设计的计算过程 1> M8，M9，M10，M11，M12，M13宽长比的计算设Im8=Im9=20uA (W/L)8=(W/L)9=20uA 为了满足调零电阻的匹配要求，必须有Vgs13=Vgs6 ->因此还必须满足(W/L)13=(Im8/I6)*(W/L)6 即(W/L)13/(W/L)6=(W/L)9/(W/L)7 取(W/L)13=27 取(W/L)10=(W/L)11=(W/L)13=27 因为偏置电路存在整反馈，环路增益经计算可得为1/(gm13*Rb)，若使环路

带隙基准电路设计要点

帯隙基准电路设计（东南大学集成电路学院）一.基准电压源概述基准电压源(Reference V oltage)是指在模拟电路或混合信号电路中用作电压基准的具有相对较高精度和稳定度的参考电压源，它是模拟和数字电路中的核心模块之一，在DC/DC ，ADC ，DAC 以及DRAM 等集成电路设计中有广泛的应用。它的温度稳定性以及抗噪性能影响着整个电路系统的精度和性能。模拟电路使用基准源，是为了得到与电源无关的偏置，或是为了得到与温度无关的偏置，其性能好坏直接影响电路的性能稳定。在CMOS 技术中基准产生的设计，着重于公认的“帯隙”技术，它可以实现高电源抑制比和低温度系数，因此成为目前各种基准电压源电路中性能最佳、应用最广泛的电路。基于CMOS 的帯隙基准电路的设计可以有多种电路结构实现。常用的包括Banba 和Leung 结构带薪基准电压源电路。在综合考虑各方面性能需求后，本文采用的是Banba 结构进行设计，该结构具有功耗低、温度系数小、PSRR 高的特点，最后使用Candence 软件进行仿真调试。二.帯隙基准电路原理与结构 1.工作原理带隙基准电压源的设计原理是根据硅材料的带隙电压与电源电压和温度无关的特性，通过将两个具有相反温度系数的电压进行线性组合来得到零温度系数的电压。用数学方法表示可以为：2211V V V REF αα+=，且02211 =??+??T V T V αα。 1).负温度系数的实现根据双极性晶体管的器件特性可知，双极型晶体管的基极-发射极电压BE V 具有负温度系数。推导如下：对于一个双极性器件，其集电极电流)/(exp T BE S C V V I I =，其中q kT V T /=，

曲面曲率计算方法的比较与分析

研究生专业课程报告题目：曲面曲率直接计算方法的比较学院：信息学院课程名称：三维可视化技术任课教师：刘晓宁姓名：朱丽品学号：201520973 西北大学研究生处制

曲面曲率直接计算方法的比较 1、摘要曲面曲率的计算是图形学的一个重要内容，一般来说，曲面的一阶微分量是指曲面的切平面方向和法向量，二阶微分量是指曲面的曲率等有关量.它们作为重要的曲面信息度量指标, 在计算机图形学, 机器人视觉和计算机辅助设计等领域发挥了重要的作用.此文对曲面上主曲率的2种直接估算方法（网格直接计算法和点云直接计算法）进行了论述, 并进行了系统的总结与实验, 并给出了其在颅像重合方面的应用。关键词曲面曲率、主曲率、点云、三角网格 2、引言传统的曲面是连续形式的参数曲面和隐式曲面, 其微分量的计算已经有了较完备的方法.随着激光测距扫描等三维数据采样技术和硬件设备的长足进步, 以及图形工业对任意拓扑结构光滑曲面造型的需求日益迫切, 离散形式的曲面———细分曲面、网格曲面和点云曲面正在逐渐成为计算机图形学和几何设计领域的新宠.于是, 对这种离散形式的曲面如何估算微分量, 就成为一个紧迫的课题。 CT扫描技术获得的原始点云和网格数据通常只包含物体表面的空间三维坐标信息及其三维网格信息，没有明确的几何信息，而在点云和网格的简化、建模、去噪、特征提取等数据处理和模式识别中，常需要提前获知各点的几何信息，如点的曲率、法向量等，也正基于此，点云和网格的几何信息提取算法一直是研究的热点。点的法向量和曲

率通常采用离散曲面的微分几何理论来计算，由于离散曲面分为网格和点集两种形式，其法向量和曲率计算也分为两类: 一类是基于网格的法向量和曲率计算，另一类是基于散点的法向量和曲率计算。由于基于三角网的点云几何信息计算精度一般比较低，通常采用直接计算法。在点云几何信息提取中，常采用基于散乱点的点云几何信息计算方法，该类方法主要是通过直接计算法和最小二乘拟合算法获取点云的局部n 次曲面，然后根据曲面的第一基本形式和第二基本形式求解高斯曲率和平均曲率，而点云的局部曲面表示有两种: 一是基于法向距离的局部曲面表示，二是基于欧几里德距离的局部曲面表示。本节中针对近几年来国际上提出的对三角网格曲面估算离散曲率的直接估算法，从数学思想与表达形式等方面进行系统的归纳与总结. 3、三角网格曲面的曲率的计算及代码实现为了叙述清楚起见, 引入统一的记号.k 1和k 2表示主曲率,曲面的主曲率即过曲面上某个点具有无穷个曲线，也就存在无穷个曲率（法曲率），其中存在一条曲线使得该曲线的曲率为极大，这个曲率为极大值k 1，垂直于极大曲率面的曲率为极小值k 2。这两个曲率的属性为主曲率。它们代表着法曲率的极值。主曲率是法曲率的最大值和最小值。 H 表示平均曲率,是空间上曲面上某一点任意两个相互垂直的正交曲率的平均值。如果一组相互垂直的正交曲率可表示为K1、K2，那么平均曲率则为：H= (K1 +K 2 ) / 2。 K 表示曲面的高斯曲率, 两个主曲率的乘积即为高斯曲率，又称

带隙基准电压源设计解析

0 引言基准电压是集成电路设计中的一个重要部分，特别是在高精度电压比较器、数据采集系统以及A／D和 D／A转换器等中，基准电压随温度和电源电压波动而产生的变化将直接影响到整个系统的性能。因此，在高精度的应用场合，拥有一个具有低温度系数、高电源电压抑制的基准电压是整个系统设计的前提。传统带隙基准由于仅对晶体管基一射极电压进行一阶的温度补偿，忽略了曲率系数的影响，产生的基准电压和温度仍然有较大的相干性，所以输出电压温度特性一般在20 ppm／℃以上，无法满足高精度的需要。基于以上的要求，在此设计一种适合高精度应用场合的基准电压源。在传统带隙基准的基础上利用工作在亚阈值区MOS管电流的指数特性，提出一种新型二阶曲率补偿方法。同时，为了尽可能减少电源电压波动对基准电压的影响，在设计中除了对带隙电路的镜相电流源采用cascode结构外还增加了高增益反馈回路。在此，对电路原理进行了详细的阐述，并针对版图设计中应该的注意问题进行了说明，最后给出了后仿真结果。 l 电路设计 1．1 传统带隙基准分析通常带隙基准电压是通过PTAT电压和CTAT电压相加来获得的。由于双极型晶体管的基一射极电压Vbe呈负温度系数，而偏置在相同电流下不同面积的双极型晶体管的基一射极电压之差呈正温度系数，在两者温度系数相同的情况下将二者相加就得到一个与温度无关的基准电压。传统带隙电路结构如图1所示，其中Q2的发射极面积为Q1和Q3的m倍，流过Q1～Q3的电流相等，运算放大器工作在反馈状态，以A，B两点为输入，驱动Q1和Q2的电流源，使A，B两点稳定在近似相等的电压上。

假设流过Q1的电流为J，有：由于式(5)中的第一项具有负温度系数，第二项具有正温度系数，通过调整m值使两项具有大小相同而方向相反的温度系数，从而得到一个与温度无关的电压。理想情况下，输出电压与电源无关。然而，标准工艺下晶体管基一射极电压Vbe随温度的变化并非是纯线性的，而且由于器件的非理想性，输出电压也会受到电源电压波动的影响。其中，曲线随温度的变化主要取决于Vbe自身特性、集电极电流和电路中运放的失调电压，Vbe

一种CMOS高阶曲率补偿的带隙基准源电路的设计

第4９卷第1０期２０17年1０月哈尔滨工业大学学报ＪＯＵＲNAＬＯＦHAＲＢIN INＳＴIＴＵＴE ＯＦＴEＣHNＯＬＯＧY Vｏl.4９Nｏ.1０Ｏｃｔ.２０17 ＤＯI：1０.11９1８／ｊ.ｉｓｓn.０３６7-６２３4.２０1６０4０８５一种ＣＭＯＳ高阶曲率补偿的带隙基准源电路的设计李树镇，冯全源（西南交通大学微电子研究所，成都６117５６）摘要：为解决传统ＣMＯＳ带隙基准电压源的温度系数较高的问题，采用高阶曲率补偿方法，提出了一种新型的带隙基准电压源，这种基准电压源的结构简单同时具有良好耗能性能，并且基准电压的温度系数得到一定的优化.利用NMＯＳ管工作在亚阈值区域时漏电流和栅源电压的非线性特性，通过引入与基准电压温度系数成相反趋势的高阶补偿电流，降低基准电压的温度系数，以较少的硬件消耗为代价大幅提高了其温度特性，最后推导出补偿后的基准电压的计算公式.基于０.1８μｍＢＣＤ工艺进行仿真，结果表明：在-4０? 1５０?温度范围内，基准电压的温度系数为６.９4?1０-６；电源电压V ＤＤ在２.５５.０V 范围内，线性调整率为０.０３３％，电路在５V 电源电压为下工作电流为7.３６μA ；在典型工艺下（ＴＴ），电源抑制比（PＳＲＲ）为77.4ｄＢ.基准电压的温度特性的理论分析结果与仿真结果吻合较好，通过高阶补偿后，带隙基准电压源表现出优良的性能，满足了带隙基准源的低功耗和低温漂的设计要求. 关键词：带隙基准；高阶曲率补偿；低功耗；高精度；温度系数中图分类号：ＴN4３３文献标志码：A 文章编号：０３６7-６２３4（２０17）1０-００９５-０５ＤｅｓｉｇｎｏｆａＣＭＯＳｂａｎｄｇａｐｒｅｆｅｒｅｎｃｅｃｉｒｃｕｉｔｗｉｔｈｈｉｇｈｏｒｄｅｒｃｕｒｖａｔｕｒｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎＬI Ｓｈｕｚｈｅn，ＦENＧＱｕａnｙｕａn （InｓｔｉｔｕｔｅｏｆMｉｃｒｏｅlｅｃｔｒｏnｉｃｓ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏnｇＵnｉvｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅnｇｄｕ６117５６，Ｃｈｉnａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：A ｂａnｄｇａｐｒｅｆｅｒｅnｃｅｉｓｄｅｓｉｇnｅｄｗｉｔｈｈｉｇｈｏｒｄｅｒｃｕｒvａｔｕｒｅｃｏｍｐｅnｓａｔｉｏn ｍｅｔｈｏｄ，ｗｈｉｃｈｈａｓａｄvａnｔａｇｅｓｏｆｓｉｍｐlｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｇｏｏｄｅnｅｒｇｙｄｉｓｓｉｐａｔｉｏn ｃａｐａｃｉｔｙａnｄａn ｏｐｔｉｍｉｚｅｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅnｔｏｆｔｈｅｒｅｆｅｒｅnｃｅvｏlｔａｇｅ.Ｔａkｉnｇａｄvａnｔａｇｅｏｆｔｈｅnｏnlｉnｅａｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｂｅｔｗｅｅn lｅａkａｇｅｃｕｒｒｅnｔａnｄｇａｔｅ-ｓｏｕｒｃｅvｏlｔａｇｅｗｈｅn NMＯＳｉｓｗｏｒkｉnｇｉn ｔｈｅｓｕｂ-ｔｈｒｅｓｈｏlｄｒｅｇｉｏn，ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄｄｅｃｒｅａｓｅｓｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅnｔｏｆｒｅｆｅｒｅnｃｅvｏlｔａｇｅｂｙｉnｔｒｏｄｕｃｉnｇａｈｉｇｈｏｒｄｅｒｃｕｒvａｔｕｒｅｃｏｍｐｅnｓａｔｉｏn ｃｕｒｒｅnｔｏｆｗｈｉｃｈｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅnｔｉｓｃｏnｔｒａｒｙｔｏｒｅｆｅｒｅnｃｅ.Ｔｈｅｆｏｒｍｕlａｏｆｔｈｅｃｏｍｐｅnｓａｔｅｄｒｅｆｅｒｅnｃｅvｏlｔａｇｅｉｓｄｅｒｉvｅｄ.Ｂａｓｅｄｏn ｔｈｅ０.1８μｍＢＣＤｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅｓｉｍｕlａｔｉｏn ｒｅｓｕlｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅnｔｏｆｒｅｆｅｒｅnｃｅｉｓ６.９4?1０-６ｉn ｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒａnｇｅｏｆ-4０? 1５０?，lｉnｅａｒｒｅｇｕlａｔｉｏn ｒａｔｅｉｓ０.０３３％ｉn ｔｈｅｓｕｐｐlｙvｏlｔａｇｅV ＤＤｒａnｇｅｏｆ２.５５.０V，ｔｈｅｓｕｐｐlｙｃｕｒｒｅnｔｉｓ7.３６μA ｗｉｔｈ５V ｐｏｗｅｒｓｕｐｐlｙ，ｔｈｅｐｏｗｅｒｓｕｐｐlｙｒｅｊｅｃｔｉｏn ｒａｔｉｏ（PＳＲＲ）ｉｓ77.4ｄＢａｔｔｈｅＴｉｐｉｃａl ｃｏｒnｅｒ（ＴＴ）.Ｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａl ａnａlｙｓｉｓｒｅｓｕlｔｓｏｆｒｅｆｅｒｅnｃｅａｇｒｅｅｗｅll ｗｉｔｈｔｈｅｓｉｍｕlａｔｅｄｒｅｓｕlｔｓ.Ｔｈｅｂａnｄｇａｐｒｅｆｅｒｅnｃｅvｏlｔａｇｅｓｏｕｒｃｅｓｈｏｗｓｅxｃｅllｅnｔｐｅｒｆｏｒｍａnｃｅvｉａｓｔｈｅｈｉｇｈｏｒｄｅｒｃｏｍｐｅnｓａｔｉｏn，ｗｈｉｃｈｓａｔｉｓｆｉｅｓｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅnｔｏｆlｏｗｐｏｗｅｒｃｏnｓｕｍｐｔｉｏn ａnｄlｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｒｉｆｔｉn ｂａnｄｇａｐｒｅｆｅｒｅnｃｅｄｅｓｉｇnｉnｇ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂａnｄｇａｐｒｅｆｅｒｅnｃｅ；ｈｉｇｈｏｒｄｅｒｃｕｒvａｔｕｒｅｃｏｍｐｅnｓａｔｉｏn；lｏｗｐｏｗｅｒｃｏnｓｕｍｐｔｉｏn；ｈｉｇｈ-ｐｒｅｃｉｓｉｏn ｐｅｒｆｏｒｍａnｃｅ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅnｔ收稿日期：２０1６-０4-1６基金项目：国家自然科学基金重点项目（６1５３1０1６）；国家自然科学基金面上项目（６1２71０９０）；四川省科技支撑计划项目（２０1５ＧＺ０1０３）作者简介：李树镇（1９９０），男，硕士研究生；冯全源（1９６３），男，教授，博士生导师通信作者：冯全源，ｆｅnｇｑｕａnｙｕａn＠1６３.ｃｏｍ随着集成电路二信号与系统和功率转换器等的快速发展，带隙基准源在模拟和数字电路中起到了重要的作用［1-３］，例如在AＤ转换器和ＤＲAMｓ中的应用.一般数据转换器工作的温度范围是-4０? 1２５?，1２位编码器的温度系数为２4０?1０-６和1６位编码器温度系数为1２?1０-６.由于带隙基准电压几乎不受温度和电源电压变化的影响［4-６］，系统的精度和抗干扰能力直接受基准电压的性能的影响，高性能的基准电压已成为电力二电子行业中关键技术之一.文献［7-８］介绍了几种带隙基准电压源，文献［7］提出的带隙基准源结构，利用MＯＳＦEＴｓ工作在弱反型区产生的正负温度系数的电压相加得到的基准电压，虽然该结构可以减小功耗，但是由于MＯＳＦEＴｓ工作在弱反型区漏极电流是温度函数.当温度变化时，基准电压温漂大，不能达到高精度的目的.文献［８］中提出的一种传统的带隙基准电压源，虽然通过增加三极管发射极面积减小运放的输入失调电压，但是该结构精度低温漂大.由于传统的基准电压精度低和功耗大等缺点，本文基于传统带隙基准结构的基础上，首次提出了万方数据

低电压带隙基准电压源设计

低电压带隙基准电压源设计基准电压是数模混合电路设计中一个不可缺少的参数，而带隙基准电压源又是产生这个电压的最广泛的解决方案。在大量手持设备应用的今天，低功耗的设计已成为现今电路设计的一大趋势。随着CMOS 工艺尺寸的下降，数字电路的功耗和面积会显著下降，但电源电压的下降对模拟电路的设计提出新的挑战。传统的带隙基准电压源结构不再适应电源电压的要求，所以，新的低电压设计方案应运而生。本文采用一种低电压带隙基准结构。在TSMC0．13μmCMOS工艺条件下完成，包括核心电路、运算放大器、偏置及启动电路的设计，并用Cadence Spectre对电路进行了仿真验证。 1 传统带隙基准电压源的工作原理传统带隙基准电压源的工作原理是利用两个温度系数相抵消来产生一个零温度系数的直流电压。图1所示是传统的带隙基准电压源的核心部分的结构。其中双极型晶体管Q2的面积是Q1的n倍。假设运算放大器的增益足够高，在忽略电路失调的情况下，其输入端的电平近似相等，则有： VBE1=VBE2+IR1 (1)

其中，VBE具有负温度系数，VT具有正温度系数，这样，通过调节n和R2/R1，就可以使Vref得到一个零温度系数的值。一般在室温下，有：但在0．13μm的CMOS工艺下，低电压MOS管的供电电压在1．2 V左右，因此，传统的带隙基准电压源结构已不再适用。 2 低电源带隙基准电压源的工作原理低电源电压下的带隙基准电压源的核心思想与传统结构的带隙基准相同，也是借助工艺参数随温度变化的特性来产生正负两种温度系数的电压，从而达到零温度系数的目的。图2所示是低电压下带隙基准电压源的核心部分电路，包括基准电压产生部分和启动电路部分。

带隙基准学习笔记

带隙基准设计 A.指标设定该带隙基准将用于给LDO提供基准电压，LDO的电源电压变化范围为1.4V到3.3V，所以带隙基准的电源电压变化范围与 LDO的相同。LDO的PSR要受到带隙基准PSR的影响，故设计的带隙基准要有高的PSR。由于LDO是用于给数字电路提供电源，所以对噪声要求不是很高。下表该带隙基准的指标。电源电压1.4V~3.3V 输出电压0.4V 温度系数35ppm/℃ PSR@DC，@1MHz-80dB，-20dB 积分噪声电压（1Hz~100kHz）<1mV 功耗<25uA 线性调整率<0.01%

B.拓扑结构的选择上图是传统结构的带隙基准，假设M 1~M尺寸相同，那么输 3 出电压为 R 2 V REF VlnNV BE T3 R 1 V是负温度系数，对温度求导数，得到公式（Razavi， BE Page313）： V BE3BE3(4)Tg/ VmVE TT q 其中， 3 m。如果输出电压为零温度系数，那么： 2 V REF V BE 3 TT k q lnN R 2 R 1 得到： kV BE(4m)V T E g/ R 3 2 lnN qRT 1 q 带入： R

2 V REF VlnNV BE T3 R 1 得到：

E g V REF(4m)V T q 在27°温度下，输出电压等于1.185V，小于电源电压1.4V，可这个电路并不能工作在1.4V电源电压下，因为对于带隙基准里的运放来说，共模输入范围会受到电源电压限制，电源电压的最小值为： VDD min V BE VV 2GS_input_differential_pairover _drive_of_current_source 其中，V是三极管Q2的导通电压，V GS_input_differential_pair是运放差 BE2 分输入管对的栅源电压，V____是运放差分输入管对尾 overdriveofcurrentsource 电流源的过驱动电压。对于微安级别的电流，可以认为： V GS V TH 这里将差分输入对的体和源级短接以减小失配，同时阈值电压不会受到体效应的影响。假设差分对尾电流源的过驱动电压为 100mV，那么，电源电压的最小值为： VDD min V BE2V TH_input_differential_pair100mV 下表列出了smic.13工艺P33晶体管阈值电压和三极管的导通电压随Corner角和温度变化的情况： V-40°27°80° TH slow-826mV-755mV-699mV typical-730mV-660mV-604mV fast-637mV-567mV-510mV BJT的V-40°27°80° BE slow830mV720mV630mV typical840mV730mV640mV fast860mV750mV660mV 可以计算出在不同温度的Corner角下电源电压的最小值： VDD-40°27°80° min slow1.756V1.575V1.429V typical1.67V1.49V1.344V fast1.597V1.417V1.27V 可以看出，对于大部分情况，1.4V电源电压无法保证带隙基准中运放的正常工作，所以必须改进电路结构，使其可以工作在 1.4V电源电压下。

一种高精度曲率补偿带隙基准电压源设计

一种高精度曲率补偿带隙基准电压源设计摘要：根据带隙基准电压源的原理，基于CSMC 0.5 μm工艺设计了一种高精度二阶曲率补偿带隙基准电压源。利用MOS管工作在亚阈值区时漏电流和栅极电压的指数关系，在高温段对温度特性曲线进行补偿。通过Spectre仿真，得到输出基准电压为2.5 V的电压基准源。工作电压范围为3.35～7.94 V，1 kHz时电源抑制比为-71.73 dB，温度从-25～125 ℃之间变化时温度系数为7.003×10-6 ℃-1。关键词：?∠痘?准电压源；曲率补偿；亚阈值区；漏极电流中图分类号：TN710?34 文献标识码：A 文章编号：1004?373X（2014）12?0140?03 Abstract：According to the principle of bandgap reference voltage source，a bandgap reference voltage source for high?precision second?order curvature compensation was designed based on CSMC 0.5 μm process. The temperature characteristic curve is compensated in high temperature zone by using the exponential relation between leakage current and grid voltage of a MOSFET working in the sub?threshold region. A voltage reference source，whose output reference voltage is 2.5

带隙基准设计实例

带隙基准设计实例-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

带隙基准电路的设计基准电压源是集成电路中一个重要的单元模块。目前,基准电压源被广泛应用在高精度比较器、A/ D 和D/ A 转换器、动态随机存取存储器等集成电路中。它产生的基准电压精度、温度稳定性和抗噪声干扰能力直接影响到芯片,甚至整个控制系统的性能。因此,设计一个高性能的基准电压源具有十分重要的意义。自1971 年Robert Widla 提出带隙基准电压源技术以后,由于带隙基准电压源电路具有相对其他类型基准电压源的低温度系数、低电源电压,以及可以与标准CMOS 工艺兼容的特点,所以在模拟集成电路中很快得到广泛研究和应用。带隙基准是一种几乎不依赖于温度和电源的基准技术,本设计主要在传统电路的基础上设计一种零温度系数基准电路。一设计指标： 1、温度系数：ref F V TC V T ?=? 2、电压系数：ref F dd V VC V V ?=? 二带隙基准电路结构：

三性能指标分析如果将两个具有相反温度系数（TCs ）的量以适合的权重相加，那么结果就会显示出零温度系数。在零温度系数下，会产生一个对温度变化保持恒定的量V REF 。 V REF = a 1V BE + a 2V T ㏑(n) 其中, V REF 为基准电压, V BE 为双极型三极管的基极-发射极正偏电压, V T 为热电压。对于a 1和a 2的选择，因为室温下/ 1.5m /BE T V V K ??≈-,然而/0.087m /T V T V K ??≈+,所以我们可以选择令a 1=1,选择a 2lnn 使得2(ln )(0.087/) 1.5/n mV K mV K α=,也就是2ln 17.2n α≈，表明零温度系数的基准为： 17.2 1.25REF BE T V V V V ≈+≈ 对于带隙基准电路的分析，主要是在Cadence 环境下进行瞬态分析、dc 扫描分析。 1、瞬态分析电源电压Vdd=5v 时，Vref ≈，下图为瞬态分析图。 2.电压系数的计算：下图为基准电压Vref 随电源电压Vdd 变化dc 分析扫描。扫描电压范围为：3到6v ，基准电压Vref 为，保持基本不变。

带隙基准实验报告

基本带隙基准电压源设计一、实验要求 1、设计出基本的带隙基准 2、设计出低压带隙基准二、实验目的 1、掌握PSPICE的仿真 2、熟悉带隙基准电压设计的原理三、实验原理模拟电路广泛的包含电压基准和电流基准。这种基准是直流量，它与电源和工艺参数的关系很小，但与温度的关系是确定的。产生基准的目的是建立一个与电源和工艺无关，具有确定温度特性的直流电压或电流。要实现基准电压源所需解决的主要问题是如何提高其温度抑制与电源抑制，即如何实现与温度有确定关系且与电源基本无关的结构。由于在现实中半导体几乎没有与温度无关的参数，因此只有找到一些具有正温度系数和负温度系数的参数，通过合适的组合，可以得到与温度无关的量，且这些参数与电源无关。负温度系数电压：双极性晶体管的基极-发射极电压，或者更一般的说，p-n 结二极管的正向电压，具有负的温度系数。正温度系数电压：如果两个双极晶体管工作在不相等的电流密度下，那么它们的基极-发射极电压的差值与绝对温度成正比，且正温度系数与温度或集电极电流的特性无关。利用上面得到的正、负温度系数的电压，通过合适的组合，我们就可以设计出一个零温度系数的基准。由于这个基准电压与硅的带隙电压差不多，因而称为带隙基准。 1、基本带隙基准 1.1基本的原理图如图1所示：

图1 基本带隙基准原理图其中，MOS 管M1-M3的宽长比相同，Q1由n 个与Q2相同的晶体管并联而成。运放起嵌位作用，使得X 点和Y 点稳定在近似相等的电压。 1.2带隙电压公式推导：对于一个双极性晶体管，我们可以写出其集电极电流公式为:BE T V V C S I I e =，其中 T kT V q = ，S I 为饱和电流，则可以推导出： ln C EB T S I V V I =。假设运算放大器的增益足够高，在忽略电路失调的情况下有： 21 122 EB EB R R V V I I R -== 2 ln ln C C T T S S I I V V I nI R -= 2 ln T V n R = 则带隙基准电压为：（1）（2）

带隙电压基准源的设计与分析

带隙电压基准源的设计与分析摘要介绍了基准源的发展和基本工作原理以及目前较常用的带隙基准源电路结构。设计了一种基于Banba结构的基准源电路，重点对自启动电路及放大电路部分进行了分析，得到并分析了输出电压与温度的关系。文中对带隙电压基准源的设计与分析，可以为电压基准源相关的设计人员提供参考。可以为串联型稳压电路、A／D和D／A转化器提供基准电压，也是大多数传感器的稳压供电电源或激励源。基准源广泛应用于各种模拟集成电路、数模混合信号集成电路和系统集成芯片中，其精度和稳定性直接决定整个系统的精度。在模／数转换器(ADC)、数／模转换器(DAC)、动态存储器(DRAM)等集成电路设计中，低温度系数、高电源抑制比(PSRR)的基准源设计十分关键。在集成电路工艺发展早期，基准源主要采用齐纳基准源实现，如图1(a)所示。它利用了齐纳二极管被反向击穿时两端的电压。由于半导体表面的沾污等封装原因，齐纳二极管噪声严重且不稳定。之后人们把齐纳结移动到表面以下，支撑掩埋型齐纳基准源，噪声和稳定性有较大改观，如图1(b)所示。其缺点：首先齐纳二极管正常工作电压在6～8 V，不能应用于低电压电路；并且高精度的齐纳二极管对工艺要求严格、造价相对较高。 1971年，Widlar首次提出带隙基准结构。它利用VBE的正温度系数和△VBE的负温度系数特性，两者相加可得零温度系数。相比齐纳基准源，Widlar型带隙基准源具有更低的输出电压，更小的噪声，更好的稳定性。接下来的1973年和1974年，Kujik和Brokaw分别提出了改进带隙基准结构。新的结构中将运算放大器用于电压钳位，提高了基准输出电压的精度。以上经典结构奠定了带隙基准理论的基础。文中介绍带隙基准源的基本原理及其基本结构，设计了一种基于Banba结构的带隙基准源，相对于Banba结构，增加了自启动电路模块及放大电路模块，使其可以自动进入正常工作状态并增加其稳定性。 1 带隙基准源工作原理由于带隙电压基准源能够实现高电源抑制比和低温度系数，是目前各种基准电压源电路中性能最佳的基准源电路。为得到与温度无关的电压源，其基本思路是将具有负温度系数的双极晶体管的基极-发射极电压VBE与具有正温度系数的双极晶体管VBE的差值△VBE以不同权重相加，使△VBE 的温度系数刚好抵消VBE的温度系数，得到一个与温度无关的基准电压。图2为一个基本的CMOS带隙基准源结构电路。

带隙基准

带隙基准电压源实验报告一、实验名称：带隙基准电压源二、实验目的： 1.熟悉掌握Orcad captureCIS的使用方法以及常见的仿真方法和参数设置。 2.利用Orcad captureCIS设计带隙基准电压源，并完成要求功能。 3.掌握带隙基准电压源的设计原理及计算方法。三、实验步骤：（一）参数设置： 1.电源电压VCC= 2.7V，室温下（T=300K）时，IEQ=10uA。 2.确定电路结构后，预选两三极管的发射结面积之比为8，则有公式IEQ=VT*ln(8)/R1，计算可得R1=5.4K。 3.且由Vref=Vbe+αVT，当α=17.2时，使得Vref对温度T的偏导数为0，构成一个带隙基准电压源。而α=(1+R2/R1)ln(8),由R1=5.4K计算得R2=39.3K。 5.再由各级电流确定各放大MOS管以及启动电路MOS管的宽长比。 6.进行仿真验证。（二）步骤及结果： 1、画出电路结构，按照以上计算的参数设置，电路如图所示：如上图所示，R1取值为5.4K时，进行温度扫描，所得结果，如下图所示：

由图形曲线可以看出，温度偏移了我预想设置的温度，说明计算存在偏差，我通过改变R1的值来调节，使Vref在室温下是一个定值，且达到最大。如下为参数扫描的曲线，确定R1: 由图形可以看出，在不同的温度下，Vref的变化，以及其随R1的变化。当R1=5.6K时，所有曲线相交于一点，说明当R1=5.6K时，Vref在室温时能达到最大值，更改R1的值后，所得扫描曲线Vref 随温度的变化为：由图所示，当温度在22~35度之间，Vref为一定值，所得基准电压比较稳定，结果比较满意。 2、仿真验证正温度系数电压，结果如图所示：

带隙基准源

带隙基准源基本指标：共模抑制比（高）；开环增益（）；失调电压（低）；压摆率（）；随温度变化率/系数（低）；温漂（低）；功耗（低）；相位裕度，理想相位裕度60°；温度系数TC(temperature coefficient)：指温度变化引起的输出电压的变化，一般用ppm/℃来表示。温度系数反映基准源在整个工作温度范围内输出电压最大值与最小值相对正常输出时的变化，对于一阶补偿的带隙基准源电路而言，温度系数一般在几十ppm/℃，经过二阶或高阶的非线性补偿的电路，温度系数可以达到几个ppm/℃以下。目前常用的高阶温度补偿技术包括：二阶曲线补偿技术[10]，指数曲线补偿技术，线形化V BE的技术[11]，基于电阻比值的温度系数的曲线补偿方法等。线性调整率：用来描述直流情况下电源电压波动对基准电压的影响程度。调整率越小，基准输出电压越稳定。它是基准电压的直流特性参数，与瞬时状态无关。电源抑制比：表示电源电压在小信号情况下的变化量与基准的变化量之比。亦即等于差分放大倍数与由于Vdd变化引起的放大倍数之比，表达式为A V （Vdd=0）/A V dd（Vin=0），它是基准电压的交流特性参数。噪声：基准输出电压中的噪声通常包括宽带热噪声和窄带l / f 噪声。宽带噪声可以应用RC滤波器等电路有效的过滤清除。而l / f 噪声是基准源内在固有的噪声，不能被滤除，一般在0.1到10Hz范围内发挥作用。对高精度系统，低频的l / f 噪声的影响是一个重要的参数。建立时间：指电源上电后，基准源输出达到正常值所需的时间。

表4-1电压基准源设计指标设计指标描述最小值典型值最大值单位工作温度-40 27 85 ℃工作电压 4.5 5 5.5 V 输出电压 1.24/2.48 1.25/2.50 1.26/2.52 V 输出电流 2 mA 温度系数30 ppm/℃电源纹波抑制比(2MHz) -20 -30 -50 dB 采用自举输入还有以下优点:1)消除了Q1和Q2管的厄尔利效应不对称对K CMR的影响,同时,Q1,2的基极电压和Q5,6的基极电压将随输入共模电压变化,形成共模反馈,所以,K CMR得以大大提高;2)V CB1,2≈0,能有效地消除集-基反向漏电流I CBO对I B的有害干扰;3)由于基极电流很小,所以,该电路有很高的输入阻抗。

带隙基准设计实例

三性能指标分析如果将两个具有相反温度系数（TCs ）的量以适合的权重相加，那么结果就会显示出零温度系数。在零温度系数下，会产生一个对温度变化保持恒定的量V REF 。 V REF = a 1V BE + a 2V T ㏑(n) 其中, V REF 为基准电压, V BE 为双极型三极管的基极-发射极正偏电压, V T 为热电压。对于a 1和a 2的选择，因为室温下/ 1.5m /BE T V V K ??≈-,然而/0.087m /T V T V K ??≈+,所以我们可以选择令a 1=1,选择a 2lnn 使得2(ln )(0.087/) 1.5/n mV K mV K α=,也就是 2ln 17.2n α≈，表明零温度系数的基准为： 17.2 1.25REF BE T V V V V ≈+≈ 对于带隙基准电路的分析，主要是在Cadence 环境下进行瞬态分析、dc 扫描分析。 1、瞬态分析电源电压Vdd=5v 时，Vref ≈，下图为瞬态分析图。 2.电压系数的计算：下图为基准电压Vref 随电源电压Vdd 变化dc 分析扫描。扫描电压范围为：3到6v ，基准电压Vref 为，保持基本不变。

带隙基准电压源设计

基于BiCMOS工艺的带隙基准电压源设计叶鹏1，2，文光俊1,2，蔡竟业1, 王永平2 (1.电子科技大学通信与信息工程学院，四川成都 610054) (2.广州润芯信息技术有限公司，广东广州 510663 ) 摘要：电压基准是模拟集成电路的重要单元模块，本文在0.35um BiCMOS工艺下设计了一个带隙基准电压源。仿真结果表明，该基准源电路在典型情况下输出电压为1.16302V，在-45℃～105℃范围内，其温度系数为3.6ppm/℃，在在电源电压为3V～3.6V范围内，参考电压从.16295V～1.16308V，变化了130uV，电源电压调整率为0.0186%/V。关键字：带隙基准电压源；温度系数；电源电压调整率；BiCMOS 中图分类号 TN782 文献标识码 A A Veference Voltage Circuit Design on BiCMOS Technology YE Peng1,2,WEN Guang-jun1,2,CAI Jing-ye1,WANG Yong-ping2 (1 School of Communication and Information Engineering, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu Sichuan 610054) (2 Guangzhou Runxin Information Technology Co. LTD, Guangzhou Guangdong 510663) Abstract：voltage reference is a critical module in analog integrated circuit.this paper design a bandgap voltage reference,the simulation result demonstrate that the output voltage is 1.16302V in typical,the temperature coefficience is 3.6ppm/℃when temperature from -45℃ to 105℃,the reference voltage is from 1.16295V to 1.16308V when power voltage 3V～3.6V,the vary Is 130uV, Keywords: bandgap voltage source;temperature coefficience;Line Sensitivity;BiCMOS 1引言设计基准电路的目的就是建立一个与电源和工艺无关，具有确定温度特性的直流电压或电流。基准源在模拟和混合集成电路中应用非常广泛，比如数据转换电路和稳压电路中。[1]在通常情况下，理想的基准电路是与温度、工艺参数以及电源电压无关的，但是实际中各种因素的影响不可避免，那么就要尽量减少各种不确定因素的影响。在设计时除了考虑温度、电源和工艺的不确定性以外，基准电路的其他一些参数也是十分关键的，如输出阻抗、输出噪声、功耗和版图面积。本文在分析了带隙基准电路原理的基础上，设计了一个低温度系数、低电源电压调整率的基准电压源。 2带隙基准电压源的原理

一种二阶曲率补偿的带隙电压基准_廖敏

1.5-V高阶曲率补偿CMOS带隙基准源

带隙基准电压源的设计

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曲面曲率计算方法的比较与分析

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带隙电压基准源的设计与分析

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