高速高精度PipelineADC中基准电压源的设计

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基准电压源一般用来给其他电路模块提供参考电压,其性能高低直接影响整个系统的性能。   论文设计了一种麻用于14bit100MS/s高速高精度的数据转换器的高性能基准电压源。包括带隙基准电压源和基准缓冲器电路。带隙基准电压源是一种基于单电阻微调的曲率补偿带隙基准电压源:曲率补偿电路是基于指数型曲率补偿的原理,在传统的一阶温度补偿的电压模带隙基准电压源上完成的。基准缓冲器是一种基于慢缓冲原理设计的缓冲器电路:缓冲器通过采用一种新颖的连接电路与片外电容相连,减弱了来自引线电感的不利影响;采用多级跨导增益级串联而成的上运放电路,为缓冲器提供了一个稳定的高直流增益;采用正反馈同路结构的电流增益级电路,提高了缓冲器驱动负载的能力;另外通过设计一个独立的极点来抵消片外电容与其等效串联电阻引入的零点,从而提高了缓冲器的稳定性。   论文基于Chartered0.18μm工艺,对所设计的基准电压源进行了前仿真,版图设计和后仿真。基准电压源的相关性能的后仿真结果为:带隙基准电压源在1.8V的电源电压下,-40℃到85℃范围内,经过微调之后的曲率补偿基准电压源的平均温度系数达到了1.74ppm/℃;当电源电压在1.4V-2.6V变化时,其线性校准率为31.7μV/V;其电源电压抑制比为-98dB@100Hz以及基准缓冲器总输出噪声为39.7μVrms,以上仿真结果均满足设计指标的需求。
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