超低功耗高精度参考电压源的设计

发布时间：2021-04-22 23:56

　　随着物联网和可穿戴医疗设备的普及,功耗越来越成为电路设计的主要考量因素。对于功耗问题,主要从开源和节流两个方面来考虑。开源即增加设备的能量来源途径,如太阳能、风能、机械能,还有无处不在的无线射频能量。节流就是通过降低系统的功耗来提高设备的工作寿命,对于模拟电路设计来说,可以通过降低电源电压、设计新的电路架构等方式来实现。基准电压源电路作为给ADC、DAC等电路提供参考电压的模块,在模拟电路中是必不可少的。如何设计一款可以在低压下工作,输出参考电压比较低,并且功耗很低的基准源电路已经迫在眉睫。本文的主要工作内容如下:（1）使用双极结型晶体管（Bipolar Junction Transistor,BJT）设计了高精度电压基准源电路,输出参考电压为169mV,在典型工艺角下,温度系数仅为4.35ppm/℃,在不同的工艺角下,输出电压偏差不超过1mV。（2）利用工作在亚阈值区的MOSFET,设计了一款超低功耗电压基准源电路。使用栅极接地的Native NMOS作为偏置电流源,供给自偏置结构的MOSFET产生基准电压。传统的低功耗基准源电路的输出电压是基于NMOS的阈值电压,但是由于NMOS的... 

【文章来源】：安徽大学安徽省 211工程院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 基准源研究历史及现状
    1.3 研究内容及创新点
    1.4 论文组织结构及编排
第二章 高精度基准电压源的设计
    2.1 基准源电路的主要指标
    2.2 高精度基准源电路设计
        2.2.1 电流镜
        2.2.2 运算放大器的设计
        2.2.3 晶体管的温度特性
        2.2.4 与温度无关的电压源
        2.2.5 总体原理图设计
    2.3 高精度基准电压源电路仿真结果
第三章 超低功耗电压基准源的设计
    3.1 亚阈值MOSFET的电压电流特性
    3.2 超低功耗基准源电路设计
    3.3 数字修调电路的设计
第四章 高精度低功耗基准源的设计
    4.1 高精度低功耗基准源整体原理图
    4.2 参考电压源电路物理实现
        4.2.1 数字电路物理实现
        4.2.2 模拟电路物理实现
    4.3 超低功耗高精度参考电压源电路仿真
        4.3.1 前仿结果
        4.3.2 后仿结果
总结与展望
    论文总结
    研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢



本文编号：3154688