一种基于斩波调制和二次曲率补偿的带隙基准源的设计

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本文设计了一种基于斩波调制技术以及二次曲率补偿的带隙基准源,使用Hspice仿真工具进行仿真,基于0.55um CMOS工艺流片,并使用高低温设备进行测试验证。文中所采用的二次曲率矫正技术,可以使得基准源在-40℃~125℃的温度范围内,温度系数小于20ppm/℃。经过验证,该带隙基准模块可以适用于电源管理类芯片,DC/DC降压转换器拓扑电路中,作为输出采样反馈的参考电压。本文首先阐述了传统带隙基准源的基本原理,分析了其由于运放结构中输入失调电压引起的输出精度降低的原因,继而引出常用的抑制失调电压的方法和斩波调制技术的原理。其次对包含斩波调制的带隙基准源的各个子模块电路的设计和电路实现进行逐层解析,其中包括偏置电路,启动电路等。接着介绍了传统一阶温度系数补偿的原理,继而提出二次曲率补偿的方法,并通过电路仿真展示了二阶的效果。论文最后介绍了版图设计和验证方案。通过使用高低温,直流电压源等设备,对流片封装后的芯片进行测量,对所设计的模块各参数加以验证,根据实测结果校验设计的准确性从而完成从设计到验证的全过程。
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