1/11
文档分类:通信/电子

带隙基准电压源的设计.doc


下载后只包含 1 个 DOC 格式的文档,没有任何的图纸或源代码,查看文件列表

特别说明:文档预览什么样,下载就是什么样。

下载所得到的文件列表
带隙基准电压源的设计.doc
文档介绍:
哈尔滨理工大学
 软件学院

课程设计报告

课 程     大三学年设计
题   目  带隙基准电压源设计
专    业集成电路设计与集成系统
班 级   集成10-2 班
学  生   唐贝贝    
学    号       1014020227
指导老师       董长春










 2013年6月28日


目        录


一.课程设计题目描述和要求…………………………………………
二.课程设计报告内容…………………………………………………
2.1课程设计的计算过程………………………………………….
2.2带隙电压基准的基本原理…………………………………….
2.3指标的仿真验证结果………………………………………….
2.4 网表文件………………………………………………………
三.心得体会……………………………………………………………
四.参考书目………………………………………………………….















课程设计题目描述和要求
1.1电路原理图:
(1).带隙基准电路

(2).放大器电路


1.2设计指标
放大器:开环增益:大于70dB
相位裕量:大于60度
        失调电压:小于1mV
带隙基准电路:温度系数小于10ppm/
            
1.3要求
1>手工计算出每个晶体管的宽长比。通过仿真验证设计是否正确,是否满足指标的要求,保证每个晶体管的正常工作状态。
2>使用Hspice工具得到电路相关参数仿真结果,包括:幅频和相频特性(低频增益,相位裕度,失调电压)等。
3>每个学生应该独立完成电路设计,设计指标比较开放,如果出现雷同按不及格处理。
4>完成课程设计报告的同时需要提交仿真文件,包括所有仿真电路的网表,仿真结果。
5>相关问题参考教材第六章,仿真问题请查看HSPICE手册。
课程设计报告内容 

由于原电路中增加了两个BJT管,所以Vref需要再加上一个Vbe,导致最后结果为,最后Vref大概为1.2V,且电路具有较大的电流,可以驱动较大的负载。
2.1课程设计的计算过程
1> M8,M9,M10,M11,M12,M13宽长比的计算
   设Im8=Im9=20uA    (W/L)8=(W/L)9=20uA
为了满足调零电阻的匹配要求,必须有Vgs13=Vgs6  
->因此还必须满足(W/L)13=(Im8/I6)*(W/L)6
即(W/L)13/(W/L)6=(W/L)9/(W/L)7 取(W/L)13=27
取(W/L)10=(W/L)11=(W/L)13=27
因为偏置电路存在整反馈,环路增益经计算可得为1/(gm13*Rb),若使环路增益小于1,知(W/L)12/(W/L)13 > 4  故取(W/L)12=4*(W/L)13=107
2>取CL=2pf
3>为了满足60DB的相位裕度的要求:
Cc > 0.22CL=0.44pf  由于设计需求取Cc=4pf
4>为了版图中的对称性去I5=53uA,I6=107uA
5>单位增益带宽11MHz
UGB=gm1/Cc=11MHz*2π
又gm6/CL=2.2*UGB=24MHz*2π
计算得gm1=44us  gm6=48us  取gm1=69us gm6=55us
6>为了消去零点,即将零点移至无穷远处,则调零电阻满足以下公式:
gm6*R2=1  得 R2 = 1.44k
7>M1与M6宽长比的计算
由gm1=[2Kp(W/L)1*I1]^0.5        取(W/L)2=(W/L)1=20
由gm6=[2Kn(W/L)6*I6] ^0.5      取(W/L)6=107
   8>M3,M4,M5,M7宽长比的计算
假设过驱动电压Vov=0.2v

I3=I4=0.5Kn(W/L)Vov*Vov   取(W/L)3=(W/L)4=27
由偏置电流源与电流的比例关系得:(W/L)5=53 (W/L)7=107
9>由Vgs13=Vgs12+Im8*Rs Vgs= 得Rs=3.2k
2.2带隙电压基准的基本原理
带隙电压基准的基本原理:


基准电压表达式 :
V+,V-的产生原理:
(1)利用了双极型晶体管的两个特性:
基极-发射极电压(VBE)电压与绝对温度成反比
在不同的集电极电
内容来自淘豆网www.taodocs.com转载请标明出处.