06Sub-1V低电压带差参考电路之实作.pdf

亞 東 學 報 第 3 0 期 2010 年 12 月 頁 41 ~ 48 亞 東 技 術 學 院 Sub-1-V 低電壓帶隙參考電壓電路之實作 * ** ** 李民慶 葉庭嘉 嚴紹祖 摘要 與兩 BJT 之基-射電壓差V (正溫度係數)產生 BE CMOS 帶隙參考電壓電路，擁有低功率、低溫 互補作用，進而產生具零溫度係數之參考電壓源， 度係數與供應電壓獨立之特性，已成多數混合訊號 近年來 CMOS BGVR 電路 ，因為消耗功率的降 積體電路中提供參考偏壓電源之核心架構主流，為 低，整體效能之提昇，故低電壓帶隙參考電壓電 更進一步提升整體效率;本文針對組成一改良型低 路，成為低功率參考電壓電路的主流，本文首先針 電壓帶隙參考電壓電路之架構單元:參考電壓源、 對組成一改良低電壓帶隙參考電壓電路架構之各 運算放大器、核心帶隙參考電壓電路及分壓回授電 單元加以分析與設計。 路之設計加以分析討論，最後利用 TSMC 0.35μm 2P4M 製程技術模擬，設計完成一晶片面積為 貳、低電壓帶隙參考電壓電路 0.700 0.550 mm2 ，功率消耗約0.153mW ，供應電 設計一參考電壓電路主要的目的是，使產生之 壓可從 1.9V 至3.3V ，溫度係數16ppm /  C ，PSRR 參考電壓與供應電壓源及環境溫度成獨立關係，如 為63dB ，輸出參考電壓可穩定在0.6V 之低電壓帶 圖1 所示一傳統帶隙參考電壓電路，此帶隙參考電 隙參考電壓電路。 壓利用兩 BJT 間之基-射電壓差V ，其具正溫 BE 度係數生成 PTAT(Proportional To Absolute 關鍵詞：溫度係數、帶隙參考電壓電路、單增益頻 Temperature)電壓，與 BJT(Q2)之基-射極V ，具 BE 寬、PTAT 電壓。 負溫度係數，兩者互相補償，以得到一穩定參考電 壓源 。 V bg 壹、前言