【摘 要】
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基准源包括基准电压源和基准电流源，基准源模块广泛的应用于模拟和混合集成电路中，如A/D、D/A转换器等，基准源模块的性能直接影响系统性能。本文利用工作在亚阈值的MOSFET设计电
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基准源包括基准电压源和基准电流源，基准源模块广泛的应用于模拟和混合集成电路中，如A/D、D/A转换器等，基准源模块的性能直接影响系统性能。本文利用工作在亚阈值的MOSFET设计电压基准源。在电压模基准源电路和电流模基准源电路的基础上，重点围绕输出电压温度系数和输出电压电源电压抑制比两个性能指标对电路进行改进，分别设计温度补偿电路和偏置电流源电路，设计新的电流模基准源电路和电压模基准源电路。在电流模基准源电路的设计中，本文通过对常见的温度补偿策略的性能对比，结合电流模电路的特点选择分段温度补偿策略，详细叙述了本文设计的分段温度补偿电路的设计原理以及电路实现；使用微功耗运算放大器提高PTAT电流源电路的电源电压抑制比以达到提高输出电压电源抑制比的目的，并且不会造成过大的功率损耗。在电压模基准源电路的设计中，通过两个亚阈值CMOS共源耦合对产生正温度系数电压与亚阈值CMOS的栅源电压进行补偿得到一个具有零温度系数的输出基准电压，详细论述补偿电路的工作原理；使用带微功耗运算放大器的倍增自偏置电流提供偏置电流以提高输出电压的电源电压抑制比；使用工作在线性区的MOSFET替代电阻以降低版图面积。最后，本文基于Chat0.18μm CMOS标准工艺，使用Cadence软件Spectre模块对设计电路进行电路仿真。仿真结果达到设计指标：两款电路最低工作电压为1.1V；输出基准电压分别为364.45mV和797.9mV；温度系数分别在-40℃～140℃和-40℃～125℃的温度范围内为10ppm/°C和12ppm/°C；在低频时电源抑制比分别为84dB和80dB。
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