【摘 要】
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基准源是保证集成电路能够正常工作的重要电路模块。随着微电子技术的发展,集成电路的特征尺寸不断减小,电源电压不断降低,在很多低功耗集成电路中再使用电压模带隙基准源电
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基准源是保证集成电路能够正常工作的重要电路模块。随着微电子技术的发展,集成电路的特征尺寸不断减小,电源电压不断降低,在很多低功耗集成电路中再使用电压模带隙基准源电路已经不能满足低压低功耗集成电路应用需要。对于电流模带隙基准源和亚阈值基准源进行设计很有必要。 本论文设计的电流模基准源和亚阈值基准源均由启动电路、运算放大器、正温度系数产生模块及负温度系数产生模块构成。在基准电路启动后,启动电路自动与基准源核心电路断开,但是仍然还会有很小的电流流过,运算放大器采用折叠共源共栅结构,并通过计算分析,确定了正负温度系数产生模块中器件的参数,保证输出的基准电压是零温度系数的电压。本论文采用UMC的110nm标准CMOS工艺,完成了各电路模块和整体电路的设计,并通过 Spectre对电路进行了仿真。在此基础上,完成了电流模基准源和亚阈值基准源的版图设计,进行了后仿真,并将后仿结果与前仿真进行了比较分析。 最终完成的两种基准源的性能参数为:电流模基准源和亚阈值基准源中的放大器的增益在低频时分别为88.18dB@TT@27° C和82.91dB@TT@27° C;相位裕度分别为:83.56deg@TT@27°C和60.27deg@TT@27°C;基准源在温度范围为-40°C~90°C时,温漂系数分别为1.1036ppm/°C@TT和19.978ppm/°C@TT;基准源电路在1KHz以下条件时电源电压抑制比均都小于-60dB@TT@27° C;功耗分别为114.255μW@TT@27° C和90.012μW@TT@27°C。本论文设计的两种基准源的性能达到了设计指标的要求。
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