14位Pipeline ADC设计的带隙电压基准源技术

文章摘要：表2为本文设计电路与文献[6]和文献[7]中电路的模拟仿真结果比较。本文电路的供电电压可以低至1.6 V，输出电压1.174 V．在-40～100℃时温漂约为2ppm／℃，且功耗最高不超过110 μW。由此可见，本文设计电路具有低电压低功耗和低温漂的优点，综合性能优异。3 版图设计模拟电路的版图设计中器件的匹配以及合理的布局布线对电路性能的影响很大。再考虑到要减小工艺失配的影响，需要对版图进行精心设计。版图设计注意以下几点：(1)运放的输入管采用大的宽长比例，以减小运放的失调电压，并且其晶体管的沟道要大于工艺最小沟长Lmin。(2)电路中的关键器件PNP Bipolar晶体管，在实际电路设计中

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表2为本文设计电路与文献[6]和文献[7]中电路的模拟仿真结果比较。本文电路的供电电压可以低至1.6 V，输出电压1.174 V．在-40～100℃时温漂约为2ppm／℃，且功耗最高不超过110 μW。由此可见，本文设计电路具有低电压低功耗和低温漂的优点，综合性能优异。

3 版图设计

模拟电路的版图设计中器件的匹配以及合理的布局布线对电路性能的影响很大。再考虑到要减小工艺失配的影响，需要对版图进行精心设计。版图设计注意以下几点：

(1)运放的输入管采用大的宽长比例，以减小运放的失调电压，并且其晶体管的沟道要大于工艺最小沟长Lmin。

(2)电路中的关键器件PNP Bipolar晶体管，在实际电路设计中取Q1与Q2的面积比为8：1，然后采用中心对称的设计方法，实现器件的匹配。

(3)集成电路中电阻误差很大，采用电阻分级并联方式，并在电阻周围加上dummy电阻，以减少环境的影响，增强电阻匹配性。

4 结  语

与其他许多高阶曲率补偿带隙电路相比，本文提出的这种带隙基准电压源，具有低电压低功耗和低温漂的优点，且与标准CMOS工艺兼容，结构新颖，综合性能优异，完全符合设计要求。可以很好地应用于高精度比较器、A／D和D／A转换器等模拟集成电路中，该电压源采用0.35μm CMOS工艺，Spectre仿真表明，在-40～100℃时，其温度系数为2 ppm。这种带隙基准可用于14位pipeline ADC中，应用前景广泛。

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