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一種新穎不帶電阻的基準(zhǔn)電壓源電路設(shè)計

作者: 時間:2009-08-27 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

令式(10)中I1為式(17)中的Id,即:I1=Id,將式(10)、式(18)和式(19)代人式(17)整理可得:

本文引用地址:http://www.bjwjmy.cn/article/181254.htm

從式(21)可看出,如果適當(dāng)調(diào)節(jié)晶體管的寬長比W/L,使得зVgs/зT=0,即:


便可以得到一個高精度、與溫度無關(guān)的Vgs,即Vref=Vgs=Vds。此思想設(shè)計的具體實現(xiàn)電路如圖5所示。

對圖5進(jìn)行分析,NMOS晶體管M1和M2通過Vgs1和Vgs2產(chǎn)生漏電流Id1,再通過電流源M3和M7,使得它流入二極管連接的NMOS晶體管 M12,產(chǎn)生一個源Vref。在圖5中,M3~M7五個晶體管尺寸相同,M1和M2晶體管的寬長比比例為1:m。式(21)中的W/L為圖5中二極管連接M12管的寬長比。


3 仿真結(jié)果
對圖3PTAT產(chǎn)生電路進(jìn)行仿真,可以得到圖6仿真結(jié)果。

從圖6仿真結(jié)果可以看出,流過M1管的漏電流與絕對溫度成正比,αI/αT△0.6。
對圖5源電路進(jìn)行仿真,可得如圖7所示結(jié)果。通過對圖7分析可知,在25℃時,源的電壓約為1.094.04 V,在整個溫度范圍(-40~80℃)內(nèi),其溫度漂移系數(shù)為6.12 ppm/℃,滿足高精度基準(zhǔn)電壓源的設(shè)計要求。

4 結(jié) 語
在此,基于SMIC 0.18μm CMOS工藝,采用一階溫度補償作為基準(zhǔn)電壓補償,提出一種的PTAT電流產(chǎn)生電路結(jié)構(gòu),以對二極管連接的NMOS晶體管的閾值電壓進(jìn)行補償,得到一個高精度基準(zhǔn)電壓源。該電路占用芯片面積小,精度高,可移植性強,非常適用于當(dāng)今高精度的A/D,D/A和高精度運放偏置電路。此電路已成功應(yīng)用于某款高速DAC芯片中。

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