一种带隙基准电压源的设计.pdf

大连理工大学
硕士学位论文
一种带隙基准电压源的设计
姓名:陈波
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:秦福文
20070601
摘要基准电压源是模拟电路旌闲藕诺缏设计中广泛采用的一个关键的基本模块。所谓基准电压源就是能提供高精度和高稳定度基准量的电源,这种基准源与电源、工艺参数和温度的关系很小,但是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。本文的目的便是设计一种高精度带隙基准电压源,可以为白光餮沟绾杀提供所需的稳压输出。本文首先介绍了基准电压源的国内外发展现状及趋势。然后详细介绍了带隙基准电压源的性能指标,分析了带隙基准源的基本原理及基本结构,并对不同的结构进行了比较。接着对如何提高带隙基准的电源抑制比以及带隙基准电压源的温度补偿原理进行了分析,还总结了目前提高带隙基准电压源温度特性的各种方法。在此基础上运用曲率校正、内部负反馈电路、滤波器、快速启动电路和过温保护电路,设计出了具有良好的温度特性和高电源抑制比的带隙基准电压源电路。最后应用仿真工具对本文中设计的带隙基准电压源电路及其附属的过温保护电路进行了完整模拟仿真并分析了模拟和仿真结果表明,电路实现了良好的温度特性和高电源抑制比,.—温度范围内,基准电压温度系数大约为,;さ缏返拇嬖冢时产生触发信号,使得系统关闭,当温度低于时系统恢复正常工作,具有的迟滞效应。关键词:带隙基准电压源;过温保护电路;温度系数;电源抑制比;迟滞效应结果。大连理工大学硕士学位论文
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作者签名:慌┮蝗掌冢憾帷独创性说明作者郑重声明:本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,。
导师魏歪猛兰—塑卫年上月三生日剩黄大连理工大学学位论文版权使用授权书论文版权使用规定”,同意大连理工大学保留并向国家有关部门或机构送本学位论文作者及指导教师完全了解“大连理工大学硕士、博士学位交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大连理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名:大连理工大学硕士研究生学位论文
绪论..、、..国内外发展现状及趋势基准电压源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或者是为了得到与电源无关的偏置,或者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,可见基准源是电子电路不可或缺的一部分,因此也可以说性能优良的基准源是一切电子系统设计最基本和关键的要求之一。随着电路系统结构的进一步复杂化,对模拟电路基本模块,如疍、疉转换器、滤波器以及锁相环等电路提出了更高的精度和速度要求,这样也就意味着系统对其中的基准电压源模块提出了更高的要求。另外,基准电压源是电压稳压器中的一个关键电路单元,它也是;黄髦胁豢扇鄙俚淖槌刹糠郑辉诟髦忠G蠼细呔范鹊牡缪贡怼欧姆表、电流表等仪器中都需要电压基准源【俊近年来,国内外对工艺实现的电压基准源作了大量的研究,发表了大量的学术论文,其中的技术发展主要表现在如下几个方面。偷缪构ぷ鞯幕嫉缪乖的主流工艺是工艺,目前,.等的电源电压已经得到广泛的使用。随着手提设备对低电源需求的不断增加,设计低压工作的电压基准源成为当前基准源研究的热点。,许多文献‘都提出了输出基准电压低于牡缏方峁埂2捎谜庑┑缏方峁购笾饕5墓ぷ电压限制通常来自于运放的工作电压,不同运放的电路结构和艹牡仔вυ斐傻高阈值电压是限制工作电压的主要因素。臀露认凳幕嫉缪乖低温度系数的电压基准源对于要求精度高的应用场合比较关键,比如说对于高精度的疉、疍结构,高精度的电流源、电压源等。对于普通的一阶温度补偿的带隙结构的温度系数一般在~保虼耍杓频臀露认凳牡缪够荚匆话惚匦进行高阶温度补偿。目前出现的高阶补偿技术包括二阶曲线补偿技术【,指数曲线补偿技术嘲,线形化募际踹牛诘缱璞戎档奈露认凳那卟钩シ椒ā取大连理工大学硕士学位论文
研究的目的意义叩缭匆种票鹊幕嫉缪乖在数模混合集成电路中,电路中可能存在的高频噪声和数字电路产生的噪声对模拟电路产生信号干扰。在混合电路中,电压基准源应该在较宽的范