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电源芯片中CMOS带隙基准源与微调的设计与实现
资料介绍
本文介绍了带隙基准电压源的发展动态，分析了带隙基准的基本原理，总结了电阻微调的各种方法。微功耗、低工作电压、高电源抑制比是在电源芯片中的基准源设计过程中遇到的主要挑战。本文比较了各种常用的带隙基准源结构，针对电源芯片的性能要求确定了一种可以工作在较低电压、功耗较小、精度足够的电路结构。运用标准CMOS工艺设计了适合于电源芯片应用的带隙基准电压源。
本文主要贡献在于：
1.针对基准的电源抑制比问题，本文比较了NMOS输入运放和PMOS输入运放应用在基准源中的差异，确定了最适合的运放结构，并通过RC滤波器改善高频下的PSRR。
2.建立了微调的数学模型，提出了一种简洁实用的微调方法，使得电源芯片输出电压步进可调，节省了芯片面积和芯片量产中的测试时间。在电源芯片中，通过反馈微调来修正电压基准源的由于CMOS工艺失调带来的误差。
经过流片，实际测试结果表明，本文设计的基准源工作在-40-125
℃，工作电流3.5uA，温度系数为36ppm/℃，工作电压从1.6V到5V或更高，在开关电源芯片中工作时基准电压源输出纹波为5mV，最差情况下电源抑制比为35.6db。整个基准源的实际指标达到了预定要求。
本文设计的基准电压源已应用到DC-DC产品中。
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