全CMOS結(jié)構(gòu)的基準(zhǔn)電壓源電路原理分析
1.寫(xiě)在前面
本次仿真的是2018年的論文[1]，無(wú)三極管和電阻的，利用CMOS亞閾值導(dǎo)電指數(shù)特性做溫度補(bǔ)償替代三極管，極大減小了面積和功耗，能在低壓工作，溫度特性好，但基準(zhǔn)輸出值不太好調(diào)節(jié)。
2.電路原理分析
NM1和NM2產(chǎn)生亞閾電流。NM3和NM4分負(fù)溫度系數(shù)電壓，NM4的Vds提供Vout的負(fù)溫度系數(shù)電壓。后面四級(jí)級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)提供正溫度系數(shù)電壓，通過(guò)PM10的電流調(diào)節(jié)正溫度系數(shù)的大小。所有MOS管均工作在亞閾值區(qū)。
三個(gè)核心電路模塊原理如下：亞閾電流產(chǎn)生電路、CTAT負(fù)溫電壓降壓電路以及多級(jí)PTAT電壓電路。
3.仿真結(jié)果
DC溫度特性曲線如下，溫度系數(shù)TC=8.203ppm/℃。
trans仿真和電源電壓掃描如下，最低可工作于1.1V。在1.8V電源電壓下，靜態(tài)總電流451.961nA。
該結(jié)構(gòu)輸出基準(zhǔn)值的調(diào)節(jié)不方便，但是是個(gè)全CMOS基準(zhǔn)的好結(jié)構(gòu)，低功耗面積小溫度系數(shù)低等優(yōu)勢(shì)明顯。論文中該基準(zhǔn)源用于LDO中。
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