一种低功耗无运放结构的基准电压源设计
2021-12-02黄祥林李富华宋爱武
电子与封装 2021年11期
黄祥林,李富华,宋爱武
(苏州大学电子信息学院,江苏苏州215000)
1 引言
基准电压源一直都是模拟集成电路中不可或缺的电路单元之一,一个理想的基准电压源应该具有良好的温度系数、高电源抑制比、低功耗以及低输出噪声,具体指标的取舍由具体应用环境而定,例如,线性稳压器(Low Dropout Regulator,LDO)芯片需要基准电压有较高的电源抑制比,基准电压的电源抑制比将直接影响LDO输出电压的电源抑制比;在模数转换芯片中,一般要求带隙基准输出的噪声尽可能低;在某些低功耗的集成电路中,可能还会要求基准电压具有低压启动的功能。
在便携式电子产品普及的今天,人们对设备的续航能力提出了越来越高的要求,基准电压源是每个集成芯片中几乎必不可少的电路单元之一,因此,基准电压电路低功耗的实现成为了一直以来研究的热点。近些年,一些学者也对低功耗的带隙基准进行了大量的研究。文献[1]使用工作在亚阈值区的MOS管代替三极管,结构简单,但电路整体功耗很高,电源抑制比很低,不能满足设计要求,文献[2]使用工作在线性电阻区的MOS管代替电阻产生正温度系数(Proportional to Absolute Temperature,PTAT)电流,实现了全MOS结构的带隙基准,但是该结构电源抑制比较低,而且用MOS管代替电阻,阻值不容易控制,温度系数也不理想;文献[3]也是全MOS结构的带隙基准,其中的电路结构复杂,而且需要严格设计MOS管的宽长比来调出一个与温度无关的电压;文献[4]提出的基准电压结构简单,温度系数良好,但是需要比较高的电压才能建立起稳定的输出,电源效率低,电源抑制比也有待提高。……
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