文档介绍：西南交通大学
硕士学位论文
带曲率补偿的带隙基准及过温保护电路研究与设计
姓名:徐伟
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:冯全源
20090301
摘要作为保证电池续航能力的重要模块——开关电源管理芯片,其性能也需要不断西南交通大学硕士研究生学位论文模拟集成电路中广泛地包含着电压基准和电流基准源。一般要求此类基准源与电源电压、温度和工艺角等变化参量的相关性小。提供参考电平的基准源,其性能好坏直接影响整体电路的性能稳定。因此设计高精度、低温度系数的带便携式电子产品已经日益普及。这些产品具有集成度高,体积小的特点,完善,主要体现在减小开关电源模块体积的同时,还要维持其带载能力的不变。开关电源的工作频率随之提高,因此对内部集成的电压基准在高频时的电源电压抑制比,抗噪声性能,精度稳定性和温度稳定性等指标提出了更高的要求。并且由于单位面积晶体管数量的激增,功率型开关电源的热集聚问题凸显,过热保护已成为不容忽视的问题。本文在分析了多种影响基准精度的因素和温度补偿策略的前提下,从器件选型和电路结构优化等方面考虑,提出了基于带隙核且带过温保护的高性能电压基准源。在对结构进行深入分析的基础上,优化了带隙基准的频率响应,提高了缭匆种票性能。高阶温度曲率补偿电路结构简单,效果明显。采用的分段线性补偿方法在高温时能对基准输出电压的温度曲线进行直接调整,有效提高了温度稳定性。过温保护功能模块利用腿ü躒缪的负温度系数和控制接入电阻的大小来设置开启、关断温度阈值,增加的预导通设计使得在过热关断点和安全开启点处灵敏度高提高,输出控制信号建立迅速。仿真结果表明:带隙基准电压在妗娴墓ぷ魑露确段谖露认凳到.,电源电压被际涑龅缪刮..。;さ缏罚鹿囟香兄温度妫露冉档汀踩ǹF翥兄滴露℃,关断、开启迅速,阈值点温度波动范围≤±妫杓频某僦驮A糠舷低骋G螅芎玫胤乐沽巳日竦聪本文中电路图设计及电路检查、综合、网表提取在教ㄏ峦瓿桑然后利用完成网表仿真验证,波形输出和计算。在下仿真结果表明和同类宽电源电压、宽温度范围基准电路性能相比,具有结构简单、精度高、低功耗、建立时间短和易于集成等特点。带隙基准:曲率补偿;电压抑制比;过温保护第隙基准源是具有重要意义。象。工艺关键词:
·.酏瑂.,,,.,疍·.。,琁.
—猳./。■■●■■●■●■●■觥駆■●●●■■●觥鯻甌..~.甌℃築篢::!
日期::溯全溽槐C芤唬褂帽臼谌ㄊ椤学位论文作者签名:历墨日期:细物力口学位论文版权使用授权书西南交通大学曲南父遗大罕本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。C芸冢本学位论文属于年解密后适用本授权书;朐谝陨戏娇蚰诖颉”
锄哥&哆,乡’乡西南交通大学学位论文创新性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均己在文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本学位论文的主要创新点如下:一,在两管式带隙基准核心电路基础上引入了电压源隔离电路和带零、极点补偿的反馈结构,有效减小了电源电压波动对基准输出的干扰和提高了带隙结构自身的时域响应稳定性。二,采用了一种简单有效的温度补偿结构,运用ü苡肷浼ǖ缱璧组合,在高温工作区域对基准输出温度曲线进行直接的补偿调整,有效减小了高温时基准温度特性曲线偏离中心值的量,实现了在整个温度范围内极小的温三,根据系统过温保护的要求,设计了一种利用三极管%岬纪ㄑ菇蹈何度系数结合反馈控制回路的内部集成的过温保护电路,该结构通过反馈改变接入三极管基极的电阻值调节不同温度下的基极电压来设定“温度迟滞”量。实现温度监控和过温保护。度系数。
第绪论研究背景及意义西南交通大学硕士研究生学位论文基准电路包括基准电压源和基准电流源,在电路中提供电压基准和电流基准,是模拟集成电路和混合集成电路中非常重要的模块⋯。随着集成电路制程工艺的不断完善,版图规模的不断增大,特别是芯片系统集成际鮈的提出,使得基准电路被广泛使用的同时,也对其性能提出了更高的要求。基准电压源是模数转换器⑹W;黄、线性稳压器和开关稳压器甃、.转换器等⑽露却ǜ衅鳌⒊涞绲绯乇;ば酒屯通信电路等电路中不可缺少的部分【,基准电流源主要作为高性能运算放