带隙基准电压源设计.docx

课程大三学年设计
题目带隙基准电压源设计
董长春
2013年6月28日
目录
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网表文件………………………………………………………
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课程设计题目描述和要求
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(1).带隙基准电路
(2).放大器电路

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/


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。
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,,且电路具有较大的电流,可以驱动较大的负载。

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),若使环路增益小于1,知(W/L)12/(W/L)13 > 4 故取(W/L)12=4*(W/L)13=107
2>取CL=2pf
3>为了满足60DB的相位裕度的要求:
Cc > = =4pf
4>为了版图中的对称性去I5=53uA,I6=107uA
5>单位增益带宽11MHz
UGB==11MHz*2π
又gm6/CL=*UGB=24MHz*2π
计算得gm1=44us gm6=48us 取gm1=69us gm6=55us
6>为了消去零点,即将零点移至无穷远处,则调零电阻满足以下公式:
gm6*R2=1 得 R2 =
7>M1与M6宽长比的计算
由gm1=[2Kp(W/L)1*I1]^ 取(W/L)2=(W/L)1=20
由gm6=[2Kn(W/L)6*I6] ^ 取(W/L)6=107
8>M3,M4,M5,M7宽长