1. 研究目的与意义
模拟集成电路广泛地包含着带隙基准电压源,由于带隙基准电压源的输出电压与电源电压、工艺参数和温度的关系很小,因此带隙基准电压源一直是集成电路中的一个重要的基本模块。
在模/数转换器、数/模转换器、偏置电路等集成电路设计中,对高电压抑制比(psrr)、低温度系数的带隙基准电压源的设计十分关键。
带隙基准电压源(bandgap voltage reference)具有与温度、电源电压和工艺变化几乎无关的突出优点,能够提供稳定地参考电压或参考电流,被广泛应用与集成温度传感器、比较器、a/d和d/a转换器、存储器以及其他模数混合系统集成芯片中,并且高性能基准电压源直接影响着电路的性能。
2. 课题关键问题和重难点
所谓的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。
此次课题要求设计一种带隙基准电压源要满足高电源抑制比(psrr)、低温度系数、低功耗。
首先要知道带隙基准的基本原理,在此基础上思考如何在传统cmos带隙基准电压电路的基础上,增强电源抑制比来增强电路,如何使温度系数降到最小,最后考虑低功耗问题。
3. 国内外研究现状(文献综述)
何为带隙基准?带隙基准,英文bandgap voltage reference,常常有人简单地称它为bandgap。
最经典的带隙基准是利用一个与温度成正比的电压与一个与温度成反比的电压之和,二者温度系数相互抵消,实现与温度无关的电压基准,约为1.25v。
因为其基准电压与硅的带隙电压差不多,因而称为带隙基准。
4. 研究方案
利用带隙电压基准的基本原理,以传统的带隙基准电压源为 基本架构,采用一次温度补偿技术实现低温度系数, 结合自偏置共源共栅电流镜,同时设计时还增加了启动电路,获得了一个低温度系数、高电源抑制比的电压基准。
通过对输出端添加运算放大器,把带隙基准电路产生的1.2 v电压提高到3.5 v,提高了芯片性能。
用cadence软件进行仿真。
5. 工作计划
第一周:查阅相关资料,翻译不少于字的英文文献,论证设计的可行性,研究设计方案和设计思路;第二周:确定设计方案,拟定采取的解决措施,撰写毕业设计开题报告第三周:指导教师审阅开题报告,提出修改意见,学生整改开题报告第四周:设计电路原理图,估算元器件参数;第五周:对电路进行仿真调试;第六周:进行版图设计并验证;第七周:列写毕业论文大纲,准备起草论文;第八周:整理资料,撰写毕业论文第九周:修改、完善毕业论文,本周末提交毕业论文;第十周:指导教师审阅毕业论文,修改后准备毕业答辩;第十一周:毕业设计答辩及成绩评定。
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