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《cmos帶隙基準(zhǔn)電壓源的溫度特性分析及設(shè)計(jì)》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、西安科技大學(xué)碩士學(xué)位論文CMOS帶隙基準(zhǔn)電壓源的溫度特性分析及設(shè)計(jì)專業(yè)名稱:物理電子學(xué)作者姓名:權(quán)穎指導(dǎo)教師:劉樹林學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性說明本人鄭重聲明:所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及其取得研究成果。盡我所知,除了文中加以標(biāo)注和致謝的地方外,論文中不包含其他人或集團(tuán)已經(jīng)公開發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得西安科技大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書所使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中做了明確說明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名:日期:論文題目:CMO
2、S帶隙基準(zhǔn)電壓源的溫度特性分析及設(shè)計(jì)專業(yè):物理電子學(xué)碩士生:權(quán)穎(簽名)指導(dǎo)教師:劉樹林(簽名)摘要基準(zhǔn)電壓源作為集成電路的重要組成單元,廣泛應(yīng)用于A/D、D/A、電源管理芯片等電路中,溫度特性是影響基準(zhǔn)電壓源性能的關(guān)鍵因素,如果由于溫度的改變導(dǎo)致基準(zhǔn)電壓源的輸出電壓發(fā)生變化,將影響到整個(gè)系統(tǒng)電路的性能。隨著工藝水平的發(fā)展,CMOS帶隙基準(zhǔn)電壓源得到了越來越多的關(guān)注,因此研究CMOS帶隙基準(zhǔn)電壓源電路的溫度特性具有理論研究意義和工程應(yīng)用價(jià)值。對基準(zhǔn)電壓源基礎(chǔ)理論和典型CMOS帶隙基準(zhǔn)電壓源的基本原理進(jìn)行了
3、分析,根據(jù)典型CMOS帶隙基準(zhǔn)電壓源輸出電壓的溫度特性表達(dá)式,研究輸出電壓隨溫度的變化關(guān)系,得出影響輸出電壓變化的主要因素是高階項(xiàng)。依據(jù)VBE的溫度特性表達(dá)式,提出了一種對基準(zhǔn)電壓源高階項(xiàng)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆桨福瑩?jù)此設(shè)計(jì)了CMOS帶隙基準(zhǔn)電壓源補(bǔ)償電路,對補(bǔ)償電路進(jìn)行研究,推導(dǎo)出改進(jìn)后電路輸出電壓的溫度特性表達(dá)式。結(jié)合0.35μmCMOS工藝模型文件,根據(jù)VBE溫度特性及其溫度系數(shù)曲線,對典型CMOS帶隙基準(zhǔn)電壓源電路和改進(jìn)的CMOS帶隙基準(zhǔn)電壓源電路中的器件參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。為了驗(yàn)證所設(shè)計(jì)電路的可行性,利用Spe
4、ctre仿真工具,對CMOS帶隙基準(zhǔn)電壓源電路進(jìn)行仿真試驗(yàn)。經(jīng)仿真得到以下結(jié)果:在-40℃~+125℃溫度范圍內(nèi),改進(jìn)的CMOS帶隙基準(zhǔn)輸出電壓的溫度系數(shù)為0.298ppm/℃。改進(jìn)的CMOS帶隙基準(zhǔn)輸出電壓溫度系數(shù)有明顯提高,驗(yàn)證了理論分析的正確性及所設(shè)計(jì)電路的可行性。關(guān)鍵詞:CMOS;基準(zhǔn)電壓源;溫度特性;溫度系數(shù)研究類型:應(yīng)用研究Subject:AnalysisofTemperaturecharacteristicsandDesignofCMOSBandgapReferenceVoltageSour
5、ceSpecialty:PhysicalElectronicsName:QuanYing(Signature)Instructor:LiuShulin(Signature)ABSTRACTThereferencevoltagesourceisanimportantunitintheintegratedcircuitanditiswidelyusedinA/D,D/A,thepowermanagementintegratedcircuitandothercircuits.Temperaturecharact
6、eristicsaretreatedasthekeyfactorsaffectingtheperformanceofthereferencevoltagesource,Thetheoutputvoltageofthereferencevoltagesourceischangedbythechangeoftemperatureandthesystemperformanceofthesystemcircuitwillbeinfluenced.Withthedevelopmentoftechnology,mor
7、eandmoreattentionisgiventoCMOSbandgapreferencevoltagesource.Therefore,theresearchonthetemperaturecharacteristicsofCMOSbandgapreferencevoltagesourcecircuithastheoreticalsignificanceandengineeringapplicationvalue.Thebasictheoryofreferencevoltagesourceandthe
8、basicprinciplesofthetypicalCMOSbandgapreferencevoltagesourceisanalyzed,basedonthetemperaturecharacteristicsexpressionofthetypicalCMOSbandgapreferencevoltagesourceoutputvoltage,therelationshipbetweentheoutputvoltagea