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作为模拟世界与数字世界的桥梁，模数转换器有着举足轻重的作用，绝大多数的电子产品离开它都不能工作。基准电路作为模数转换器的重要组成部分，其性能的好坏直接决定了模数转换器以及电子产品性能的好坏。本文根据超高速8位4.0GSPS A/D转换器的要求设计了一个可编程调节、250mV差分输出的高性能基准源。该基准源由四个模块组成：基准核（包括负反馈放大器）、输出电压幅度调节模块、输出电压共模调节模块以及差分输出模块。本文提出了可编程的校准电路，对基准输出电压进行校准，解决流片和封装过程中非理想因素导致输出电压精度变差的问题；以Vbe非线性补偿原理为基础设计了新的基准核电路，很好的解决了一阶温度补偿的问题，得到的输出电压温度系数更低；同时根据基准核电路的需求设计了高增益、大相位裕度的运算放大器；并提出了一种新的D/A转换器结构，将每一位数字输入设计成了相同的单元电路，进一步减小器件失配对D/A以及整个基准造成的影响；设计了差分输出电路，以电流源为负载，直接实现差分电压的输出，不再需要单端输出到差分输出的转换，并解决了共模电平不能根据实际需要变化的问题。利用Cadence基于0.18μm BiCMOS工艺提供的PDK进行了整体后仿真，得到输出差分电压的幅度为250.41mV，共模电平为1.8015V，在-55℃~125℃范围内温度系数达到0.88ppm/℃，低频电源抑制比达到96dB。幅度调节DAC的LSB为0.239mV，调节范围为-30.35mV~30.39mV；共模电平调节DAC的LSB为0.515mV，调节范围为-64.975mV~65.618mV。以上参数表明该基准源的整体性能在近两年所发表同类电路中处于领先水平，能满足超高速8位4.0GSPS A/D转换器对基准的要求，并支撑了该项目的研发。