高阶曲率补偿低温漂系数带隙基准电压源设计

夏俊雅，曾以成，崔晶晶



高阶曲率补偿低温漂系数带隙基准电压源设计

夏俊雅，曾以成，崔晶晶

（湘潭大学 微电子科学与工程系，湖南 湘潭 411105）

设计了一种高阶曲率补偿低温漂系数的CMOS带隙基准电压源，采用自偏置共源共栅结构，降低了电路工作的电源电压。采用电流抽取电路结构，在高温阶段抽取与温度正相关电流，低温阶段抽取与温度负相关的电流，使得电压基准源在整个工作温度范围内有多个极值点，达到降低温漂系数的目的。在0.5 μm CMOS工艺模型下，Cadence Spectre电路仿真的结果表明，在–40~+145℃范围内，温度特性得到了较大的改善，带隙基准电压源的温漂系数为7.28×10–7/℃。当电源电压为2.4 V时电路就能正常工作。

带隙基准电压源；共源共栅；高阶曲率补偿；低温漂系数；高低温补偿；电流抽取

基准源是模拟芯片所必不可少的电路，它为电路提供高质量、高稳定性的电流和偏置电压，而且它的性能会直接影响到电路的性能[1]。带隙基准电压源被广泛地运用到寄存器、A/D(模/数转换器)、D/A（数/模转换器）、振荡器等电路中[2]。一般的基准源电路含有运算放大器电路结构，这种结构使得基准电压源有较低的温漂系数，但这种电路结构复杂、功耗较大，且运算放大器的性能对基准电压源的性能有较大的影响，其失调电压与电源抑制比的影响最为明显[3]。而采用自偏置共源共栅的CMOS电路来设计基准电压源，不仅可以消除运算放大器的失调电压对基准电压源的影响，而且基准源具有良好温度特性，电路的功耗很小[4]。……