超声波马达方圆1，周凤星1，张涛1，张迪2
（1.武汉科技大学湖北武汉430080；2.德鑫微电子公司湖北武汉430070）
带隙基准
摘要：基于SMIC0.35μm 的CMOS 工艺，设计了一种高电源抑制比，同时可在全工艺角下的得到低温漂的带隙基准电路。首先采用一个具有高电源抑制比的基准电压，通过电压放大器放大得到稳定的电压，以提供给带隙核心电路作为供电电源，从而提高了电源抑制比。另外，将电路中的关键电阻设置为可调电阻，从而可以改变正温度电压的系数，以适应不同工艺下负温度系数的变化，最终得到在全工艺角下低温漂的基准电压。Cadence virtuoso 仿真表明：在27℃下，10Hz 时电源抑制比（PSRR ）-109dB ，10kHz 时（PSRR ）达到-64dB ；在4V 电源电压下，在-40～80℃范围内
的不同工艺角下，温度系数均可达到5.6×10-6V/℃以下。关键词：带隙基准；电源抑制比；全工艺角低温漂；可修调电阻中图分类号：TN432
文献标识码：A
文章编号：1674－6236（2012）24-0139-04
A bandgap voltage reference with high PSRR and low temperature drift
at the all process corners弹跳高跷
FANG Yuan 1，ZHOU Feng -xing 1，ZHANG Tao 1，ZHANG Di 2
（1.Wuhan University of Science and Technology ，Wuhan 430080，China ；
2.Techsun Microelectronics ，Wuhan 430070，China ）
Abstract:A bandgap voltage reference circuit which has high PSRR and low temperature drift at all Process Corners was presented based on SMIC ’s 0.35μm CMOS process.First ，a high PSRR voltage reference is amplified by a voltage amplifier to get a stabilized voltage ，which then is provided to bandgap core as power supply ，so as to get high PSRR.Besides ，set the key resistor tunable to adjust the positive voltage temperature coefficient ，so as to meeting the negative voltage temperature coefficient change under different processes ，and ultimately getting a bandgap voltage reference with low temperature coefficient at all processes.Cadence virtuoso simulation results showed that the circuit had a PSRR -109dB （10Hz ）and -64dB
（10kHz ）at 27℃and a temperature coefficient below 3．2×10-6／℃at all processes under 4V sup
ply voltage from-40～80℃.
Key words:bandgap voltage reference ；PSRR ；low temperature coefficient at all processes ；trimming resistors
收稿日期：2012-08-22
稿件编号：201208118
基金项目：湖北省自然科学基金项目（2011CB234）；湖北省教育厅科研项目（D2*******）作者简介：方圆（1988—），男，湖北襄阳人，硕士。研究方向：模拟集成电路设计。
在很多模拟芯片和数模混合芯片中都需要用到带隙基准电路提供精确、稳定的参考电压。然而在数模混合芯片中由于数字电路会产生很严重的高频噪声，通过带隙的电源耦合到带隙的输出参考电压，进而使数模混合芯片的性能受到很大程度的制约[1-2]。因此需要设计具有较高PSRR 的带隙基准电路。针对该问题本文提出了用电压放大器放大带隙电压作为带隙的供电电源的方法得到了较高的电源抑制比。
目前一些文献在传统带隙的基础上提出了二阶曲率补偿，多点曲率补偿等技术使基准电压的温漂系数达到了
10ppm 以下，但是这些结果都是在某种理想的工艺（比如tt ）蚀刻液再生
冰雕模具下取得的。在实际的工艺下，电阻的阻值和三极管的导通电压都会发生变化，比如从tt 工艺到ff 工艺电阻值会下降，三极管的导通电压会上升（smic0.35工艺）使正负温度电压不再能够抵消。从而导致实际流片出来的基准电压值是离散的，而且温漂系数很大。针对该问题本文分析了原因，并提出了通过调整决定正温度系数电压的电阻的方法来实现在不同工艺下低温度系数的参考电压的输出。
1高电源抑制比的电路设计
该电路由一个高PSRR 基准电压产生电路、一个电压按
比例放大电路、和带隙核心电路组成，高PSRR 基准电压电路的输出接到了电压放大器的正向输入端（图中V+端），运放的输出端（图中Vout 端）通过R 6，R 5电阻分压接到了运放的负向端（图中V-端）以产生负反馈，运放输出端Vout 为带隙核心电路供电。
高PSRR 基准电压产生电路采用了共源共栅电路结构，为了得到p4、p6以及n1、n3管的偏置电压，采用了电阻自偏置结构。该结构避免了p3、p5、n2、n4的沟道调制效应所导致的产生电流的电源依赖性，使输出电流达到很高的PSRR 。
电子设计工程
Electronic Design Engineering
第20卷Vol.20第24期No.242012年12月Dec.2012
脱模剂原料－139－
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