论文部分内容阅读
基准源在集成电路中占据举足轻重的地位,它被广泛应用到DA、AD及动态存储中。然而基准源模块受外界影响较大,在温度及电源电压或者工艺变化的情况下,电路系统的精度和性能将受到影响。为了维持基准源正常工作,需要通过外电路为基准源提供自身的偏置,这在一定程度上增加电路的复杂度,也增加了芯片面积。基准源的稳定性也将部分制约于外电路。本文设计一款具有耐高压,自偏置的电压基准源模块。采用高性能自偏置电路为其自身及后级放大器提供偏置,其中的轨到轨部分可以最大幅度展宽输出摆幅。该基准源可以产生不随温度及输入电压变化的基准电压源0.88V、0.8V、0.72V电压。并且还提供一个不随温度变化的零温度系数电流源及不随温度变化的另一个基准电压源1.19V。电流基准源采用了具有正负温度系数的两种电阻进行补偿。本文研究的内容包括:1、采用大摆幅电流型放大电路展宽输出摆幅2、整个基准源电路全部为自偏置3、单端耐压VPMOS的使用,提高了整个电路的工作范围整个电路的温度特性、基准电压的线性调整和轨到轨放大器环路增益和相位裕度通过Cadence的Spectre仿真器的仿真验证。模拟和仿真结果表明,该基准源温度特性良好。电源抑制比较高,低频情况下达到110dB,随着频率的增加最差情况为60dB。在-55-125℃,180℃的温度范围内,综合考虑到多工艺角仿真情况下,基准电压源的温度系数在8.7ppm/℃左右。频率在lHz到1GHz的跨度区间内,电源抑制比(PSRR)可达到60dB以上。基准源电压调整率最低可达0.0002%,最高为0.00165%。最后采用上华0.5μmBCD工艺提供的器件模型进行多工艺角仿真,并根据尺寸设计规则设计了基准源模块的整体版图。最后运用Cadence中的验证工具集Dracula对版图进行DRC及LVS验证,验证了电路版图的正确性。完成整体基准源电路的前端和后端设计。