一种低功耗亚阈值基准电压源

摘要

为降低带隙基准电压源静态功耗电流和芯片面积，通过优化偏置电流产生电路和双输出端启动电路，设计一种低功耗亚阈值基准电压源电路.偏置电流产生电路采用工作在亚阈值区的NMOS管代替三极管，为基准电压输出电路提供nA级的偏置电流，有效降低功耗并减小面积；启动电路采用双输出端结构，在上电过程中为偏置电流产生电路提供额外的充放电通路，消除电路简并点并加速电路启动.基于0.5µm CMOS工艺，完成电路设计与流片测试.结果表明，在电源电压1.8～5 V范围内，基准输出电压为1.145 V，最大线性调整率为0.6×10^-3；在-20～100℃范围内，温度系数为45.6 ppm/℃；在低频下，电源抑制比为-84 dB@10 Hz，在全频段范围内，电源抑制比小于-26 dB；静态电流小于270 nA；版图面积为0.02 mm².该基准电压源芯片具有功耗低、面积小等优势，可广泛应用于低功耗电子设备中.

关键词

基准电压 / 亚阈值 / 低功耗 / 芯片面积 / 集成电路

基金资助

湖南省自然科学基金资助项目（2024JJ7610）; 湖南省教育厅科学研究项目（24A0227）; 湖南省研究生科研创新项目（CX20210826）; 国家级大学生创新创业训练计划项目（202210536038）